基于启发式动态规划的盾构土压平衡优化控制

为了避免盾构施工造成地表变形而引发安全事故，建立有效的密封舱土压平衡自动控制方法是至关重要的．为此，提出了一种新的基于启发式动态规划(heuristic dynamic programming，HDP)的盾构土压平衡优化控制方法，该方法能够实现盾构机多参数实时协调优化控制．基于神经网络，构建组成密封舱土压HDP控制器的执行网络、模型网络和评价网络，采用梯度下降算法对网络权值进行在线训练；利用评价网络迭代逼近密封舱土压优化控制代价函数，将多级优化问题简化为单级优化，从而显著降低实时计算负荷；执行网络以最小化代价函数为目标，对多参数同步协调优化，获得推进速度、刀盘扭矩、总推力、螺旋输送机转速的最优值．仿真结果表明，该方法能够有效控制密封舱土压平衡，HDP控制器具有较强的抗干扰能力，并且控制过程更加快速、稳定