[发明专利]加载系统及其加载控制方法

权利要求书

1.一种加载系统，其特征在于，包括：

竖向反力装置，用于为竖向作动器提供反作用力；

横向反力装置，用于为水平作动器提供反作用力；

竖向作动器，用于向试件提供轴力；

水平作动器，用于向试件提供横向力；

L型加载梁，用于在竖向作动器和水平作动器的协同控制下进行水平位移、竖向位移和转动。

2.根据权利要求1所述的加载系统，其特征在于，还包括：

非线性变换装置，用于将向所述加载系统发出的位移、轴力和转角命令转化为所述竖向作动器和水平作动器各自的目标位移；

检测器，用于获得试件的真实水平位移、转角和实际轴力；

外环PI控制器，用于对所述检测器得到的真实位移和转角、以及实际轴力的误差不断进行修正，来实现对试件的精确控制。

3.根据权利要求2所述的加载系统，其特征在于，所述外环PI控制器对位移、转角、轴力命令与试件的真实水平位移、转角和实际轴力之差、即所述误差进行修正，直到所述误差缩小到在可接受范围内。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的加载系统，其特征在于，包括2台所述竖向作动器和1台所述水平作动器，且所述竖向作动器和水平作动器是电液伺服作动器，其最大出力为200t，最大位移为±250mm。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的加载系统，其特征在于，所述竖向反力装置包括竖向反力架，其总高度为9.5m。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的加载系统，其特征在于，所述横向反力装置包括反力墙，其高度为5m，厚度为3m。

7.根据权利要求1所述的加载系统，其特征在于，还包括四连杆，用于对L型加载梁的转动进行约束。

8.一种使用以上任一项权利要求的加载系统来进行加载控制的方法，其特征在于，包括：

向所述加载系统发出位移、轴力和转角命令，转化为所述竖向作动器和水平作动器各自的目标位移，作用在试件上，使所述试件产生运动。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过非线性变换，将向所述加载系统发出的位移、轴力和转角命令，转化为所述竖向作动器和水平作动器各自的目标位移；

通过检测器获得试件的真实水平位移、转角和实际轴力，通过外环PI控制器对真实水平位移、转角和实际轴力的误差进行不断修正，直至达到要求精度，以实现对试件的精确控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的通过外环PI控制器对真实水平位移、转角和实际轴力的误差进行修正包括：

将位移、转角、轴力命令与试件的真实水平位移、转角和实际轴力作差，得到系统的控制误差，再通过所述外环PI控制器进行修正，直到系统的控制误差缩小到在可接受范围内。