[发明专利]中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及设备

权利要求书

1.一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，包括：获取围压信号并对围压信号进行调制，对调制后的围压信号进行滤波去噪，得到实用级围压信号；将实用级围压信号转换为第一数字信号，对第一数字信号进行纠偏得到第一纠偏信号，将第一纠偏信号转换为第一模拟信号，采用第一模拟信号对围压伺服执行机构进行围向纠偏控制；获取轴压信号并对轴压信号进行调制，对调制后的轴压信号进行滤波去噪，得到实用级轴压信号；将实用级轴压信号转换为第二数字信号，对第二数字信号进行纠偏得到第二纠偏信号，将第二纠偏信号转换为第二模拟信号，采用第二模拟信号对轴压伺服执行机构进行轴向纠偏控制。

2.根据权利要求1所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，所述将实用级围压信号转换为第一数字信号包括：采用毫秒级频响的模数转换元器件将实用级围压信号转换为第一数字信号；所述将实用级轴压信号转换为第二数字信号包括：采用毫秒级频响的模数转换元器件将实用级轴压信号转换为第二数字信号。

3.根据权利要求1所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，所述将第一纠偏信号转换为第一模拟信号包括：采用毫秒级频响的数模转换元器件将第一纠偏信号转换为第一模拟信号；所述将第二纠偏信号转换为第二模拟信号包括：采用毫秒级频响的数模转换元器件将第二纠偏信号转换为第二模拟信号。

4.根据权利要求1所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，所述获取围压信号并对围压信号进行调制，以及所述获取轴压信号并对轴压信号进行调制，包括：

其中，为对围压信号或轴压信号进行调制后的信号输出；为调频指数；k为调频灵敏度；为围压信号或轴压信号的输出；为围压信号或轴压信号的幅度；为围压信号或轴压信号的频率；t为时刻；为载波信号的输出；为载波信号的幅度；为载波信号的频率。

5.根据权利要求4所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，所述对调制后的围压信号进行滤波去噪，得到实用级围压信号，以及所述对调制后的轴压信号进行滤波去噪，得到实用级轴压信号，包括：

其中，为增益系数；G为滤波增益；为滤波去噪后得到的实用级围压信号或实用级轴压信号；为调制后的围压信号或调制后的轴压信号。

6.根据权利要求5所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，所述采用第一模拟信号对围压伺服执行机构进行围向纠偏控制，以及所述采用第二模拟信号对轴压伺服执行机构进行轴向纠偏控制，包括：

e(t)=y(t)-I(t)

其中，为第一纠偏系数；为第二纠偏系数；为第三纠偏系数；e(t)为伺服机构的偏差信号；y(t)为实际输出的伺服机构信号；I(t)为期望输出的伺服机构信号。

7.一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，用于实现如权利要求1至6所述的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，其特征在于，包括：第一信号调制模块，用于对围压信号进行调制；第一滤波去噪模块，用于对调制后的围压信号进行滤波去噪；第一模数转换模块，用于将实用级围压信号转换为第一数字信号；第一纠偏模块，用于对第一数字信号进行纠偏得到第一纠偏信号；第一数模转换模块，用于将第一纠偏信号转换为第一模拟信号；围压伺服执行机构，用于根据第一模拟信号加载围向载荷；围向载荷传感器，用于采集围向载荷；第二信号调制模块，用于对轴压信号进行调制；第二滤波去噪模块，用于对调制后的轴压信号进行滤波去噪；第二模数转换模块，用于将实用级轴压信号转换为第二数字信号；第二纠偏模块，用于对第二数字信号进行纠偏得到第二纠偏信号；第二数模转换模块，用于将第二纠偏信号转换为第二模拟信号；轴压伺服执行机构，用于根据第二模拟信号加载轴向载荷；轴向载荷传感器，用于采集轴向载荷；轴向位移传感器，用于采集轴向位移；中央处理器，用于对第一数字信号进行纠偏得到第一纠偏信号，以及对第二数字信号进行纠偏得到第二纠偏信号。