基于神經(jīng)網(wǎng)絡的盾構(gòu)土壓平衡控制模型的研究的開題報告一、選題背景與研究意義隨著城市化進程的推進，地下空間的建造逐漸普及，盾構(gòu)機的使用也越來越多。在盾構(gòu)機的掘進過程中，土壓平衡控制是關(guān)鍵的問題之一，它直接影響整個掘進過程的安全、高效進行。傳統(tǒng)的土壓平衡控制方法主要通過人工調(diào)整各種參數(shù)來實現(xiàn)，但這種方法存在人工干預因素大，調(diào)試周期長等問題，難以滿足大規(guī)模、高效、智能化的掘進需求。因此，在盾構(gòu)機的土壓平衡控制中引入神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效、智能化地進行土壓平衡控制，提高盾構(gòu)掘進效率和安全性。二、研究現(xiàn)狀和問題目前，國內(nèi)外學者對于基于神經(jīng)網(wǎng)絡的盾構(gòu)土壓平衡控制模型的研究已經(jīng)有了不少的進展。但是，當前的研究存在以下問題：1.大部分研究著重于設(shè)計基于神經(jīng)網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)，但是缺乏實際應用的示范；2.缺乏對實際工程情況的充分了解，對不同地質(zhì)情況的適用性和魯棒性不足；3.缺乏深入探討神經(jīng)網(wǎng)絡中各種參數(shù)設(shè)置及其對控制效果的影響；因此，如何將基于神經(jīng)網(wǎng)絡的盾構(gòu)土壓平衡控制模型應用于實際工程，并深入研究神經(jīng)網(wǎng)絡中各種參數(shù)對控制效果的影響，仍是最迫切的問題。三、研究內(nèi)容本文旨在基于神經(jīng)網(wǎng)絡的盾構(gòu)土壓平衡控制模型，進行深入研究和探究。主要內(nèi)容包括：1.針對盾構(gòu)掘進過程中遇到的土質(zhì)情況及盾構(gòu)機在大規(guī)模掘進中的特點，設(shè)計基于神經(jīng)網(wǎng)絡的土壓平衡控制模型，并進行仿真實驗；2.針對不同地質(zhì)情況進行調(diào)整參數(shù)和訓練模型，分析不同參數(shù)對控制效果的影響；3.設(shè)計出一套基于神經(jīng)網(wǎng)絡的控制方案，并在實際工程中應用。四、研究方法與技術(shù)路線1.研究方法本文采用大量的實驗仿真和分析方法，以獲得更加全面和細致的研究結(jié)果。具體包括神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)、MATLAB仿真軟件、計算機輔助設(shè)計軟件等。2.技術(shù)路線技術(shù)路線分為以下幾步：1)搜集盾構(gòu)掘進技術(shù)及土壓平衡控制相關(guān)文獻，了解當前國內(nèi)外的研究進展；2)針對盾構(gòu)掘進過程中遇到的不同土質(zhì)情況及盾構(gòu)機在大規(guī)模掘進中的特點，設(shè)計基于神經(jīng)網(wǎng)絡的土壓平衡控制模型，分析不同參數(shù)對控制效果的影響；3)模型仿真試驗，確定最佳的參數(shù)模型，提高效率；4)針對真實場地進行試驗，分析針對實際應用中土質(zhì)情況的適用性和魯棒性；5)設(shè)計一套基于神經(jīng)網(wǎng)絡的控制方案，并在實際工程中應用。五、預期結(jié)果1、設(shè)計出一套基于神經(jīng)網(wǎng)絡的土壓平衡控制模型，充分發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡的智能化和自學習能力；2、從不同地質(zhì)情況的角度分析參數(shù)設(shè)置對控制模型的影響，提高控制效率；3、探索并實現(xiàn)實際的控制策略，驗證神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在盾構(gòu)掘進中的應用效果，加強基于神經(jīng)網(wǎng)絡的盾構(gòu)土壓平衡控制模型在工程實際應用中的可行性。六、擬采用的研究方法及流程1、查閱文獻，詳細了解盾構(gòu)掘進過程中土壓平衡控制的理論基礎(chǔ)和研究現(xiàn)狀；2、選取代表性的樣本進行神經(jīng)網(wǎng)絡訓練，確定神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)并進行仿真實驗；3、基于仿真實驗結(jié)果，對神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行調(diào)整和優(yōu)化；4、進一步深入結(jié)果分析，優(yōu)化控制模型；5、在真實場地進行實地試驗，驗證控制模型可行性，并提出進一步優(yōu)化建議；6、撰寫論文。七、預計研究進度1、2022年3月-2022年5月：文獻調(diào)研、初步實驗；2、2022年6