[发明专利]一种盾构掘进姿态的控制方法

摘要

本发明提出了一种盾构掘进姿态的控制方法，用于解决现有技术中存在的控制精度较低的技术问题，实现步骤为：获取盾构数据包；获取b个盾构掘进初始特征数据包；对每个盾构掘进初始特征数据包进行递归特征消除；对每个盾构掘进深度特征数据包进行离散化；获取盾构掘进施工参数分析结果；对盾构掘进姿态进行控制。本发明首先通过施工参数与盾构轴线偏差之间的相关性分析和冗余施工参数的递归特征消除，保证了分析结果的客观性；其次深度挖掘施工参数与盾构轴线偏差之间的关联规则，提取数据的隐含规律，可以提高盾构掘进姿态控制的控制精度,可应用于盾构掘进姿态控制。

主权项

1.一种盾构掘进姿态的控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)获取盾构数据包：(1a)盾构机采集包括刀盘转速、刀盘扭矩在内的a个施工参数和包括切口水平偏差、切口垂直偏差在内的b个盾构轴线偏差的盾构历史数据，a＞b＞0，并以中位数对每个施工参数和每个盾构轴线偏差中的缺失值进行填充，得到完整的盾构历史数据；(1b)剔除完整盾构历史数据中每个施工参数和每个盾构轴线偏差中的异常值，并对剔除异常值后的每个施工参数和每个盾构轴线偏差进行归一化，得到盾构数据包；(2)获取b个盾构掘进初始特征数据包：设置阈值z，并根据相关性计算公式，计算盾构数据包中每个施工参数与第u个盾构轴线偏差之间的相关系数，然后将大于z的相关系数所对应的施工参数和第u个盾构轴线偏差进行组合，得到包含c个施工参数和第u个盾构轴线偏差的盾构掘进初始特征数据包，u＝1,2,...,b，b个盾构轴线偏差对应b个盾构掘进初始特征数据包，a≥c＞0；(3)对每个盾构掘进初始特征数据包进行递归特征消除：(3a)构造迭代算法为Ridge回归、每次迭代消除的冗余施工参数数量为m、最终保留的施工参数数量为d的递归特征消除模型，c＞d＞m＞0；(3b)将b个盾构掘进初始特征数据包逐个输入至递归特征消除模型中，对每个盾构掘进初始特征数据包中冗余施工参数进行消除迭代，当每个盾构掘进初始特征数据包中剩余施工参数特征数量为d时，迭代结束，得到b个包含d个施工参数和与d个施工参数对应的盾构轴线偏差的盾构掘进深度特征数据包；(4)对每个盾构掘进深度特征数据包进行离散化：对每个盾构掘进深度特征数据包包含的d个施工参数和与d个施工参数对应的盾构轴线偏差逐个进行离散化，得到b个盾构掘进深度特征离散数据包；(5)获取盾构掘进施工参数分析结果：(5a)设置Apriori算法中关联规则的评价指标；(5b)采用Apriori算法，以每个盾构掘进深度特征数据包中与d个施工参数对应的盾构轴线偏差为标签数据，按照Apriori算法中关联规则的评价指标逐个挖掘每个盾构掘进深度特征数据包中d个施工参数与盾构轴线偏差之间的关联规则，并将所有的关联规则作为盾构掘进施工参数分析结果；(6)对盾构掘进姿态进行控制：通过盾构掘进施工参数分析结果对盾构机的施工参数进行设置，实现对盾构掘进姿态的控制。