全断面硬岩掘进机是一种专用于硬岩隧道施工工程的全断面掘进设备,它可以实现隧道建设过程中开挖、支护、衬砌、排渣等一次性作业,具有自动化和工厂化性能。综合分析地质条件、地表建筑物、列车运行安全等影响因素,规划理想的隧道设计轴线,掘进机掘进姿态调整控制技术是掘进机路径纠偏的关键技术,确保掘进机实时掘进路径与设计轴线保持统一性,减少掘进偏差,提高隧道建设质量和掘进效率。针对全断面硬岩掘进机偏差纠偏问题。建立姿态调整的数学模型,寻找掘进机最优回归路径最优的设计方法。通过分析找到了掘进机偏离设计轴线时的最优回归路径的算法,推导出最优回归路径的拐点位置,为得到最优回归路径设计曲线奠定了理论基础。针对全断面硬岩掘进机姿态调整控制算法问题研究。在掘进过程偏离设定隧道时,提出了基于RBF神经网络的盾构姿态自适应PID控制算法达到提高掘进机姿态调整快速性和精确性的目的。推导出掘进机姿态调整过程中位姿转换与撑靴油缸位移及速度之间的关系。采用Matlab与AMESim联合仿真工具建立姿态调整系统的控制模型,仿真证明该控制器能精确控制撑靴油缸伸出速度,使掘进姿态调整到轨迹设计要求。对姿态调整控制方法进行实验验证,对所采集的数据详细分析,掘进机正常掘进时速度和压力在要求的范围内,掘进机实时轨迹和设计轨迹路线能保持统一性,体现了本文姿态调整控制方法的优越性。