随着我国新型城镇化率不断提高,隧道交通与地下空间的发展已驶上快车道,在地下施工中,盾构施工法由于具备高效、安全的特性而被广泛应用。其中,土压平衡盾构是暗挖地下隧道的专用工程机械,因其对地表环境影响小、施工不受地表环境制约等优点,是隧道施工的主要选择。土压平衡盾构通过控制密封舱土压维持开挖面稳定从而向前平稳推进,若控制不当,将引起地表隆起或沉降,故盾构掘进过程中必须保持密封舱内土压平衡,以确保施工安全。由于盾构机各掘进参数之间存在很强的非线性耦合关系,并且在掘进过程中只能依据人工操作经验对密封舱进土量或出土量进行单一控制,因而影响了土压平衡控制精度,开挖面稳定控制效果差。为此,本文提出了一种基于动态模糊神经网络(Dynamic fuzzy neural network,D-FNN)模型的直接逆控制盾构土压平衡协调优化控制方法。以刀盘扭矩、推进速度、推力、螺旋输送机转速和密封舱内土压差为输入,构建控制参数螺旋输送机转速与推进速度的D-FNN控制模型,并采用误差下降率法对网络结构进行修剪辨识以优化控制器模型。在此基础上,基于直接逆控制方法建立了土压平衡优化控制系统,对盾构掘进过程的推进速度与螺旋输送机转速进行优化,得到了具有协调控制特性的掘进控制参数。最后,利用现场施工数据进行了仿真验证,结果表明该方法能够根据施工环境变化对控制参数进行优化并实现进、出土量同步控制,有效降低了密封舱内土压波动,能够较好的控制开挖面稳定。