[发明专利]一种分离式混合试验系统及试验方法

摘要

本发明涉及一种分离式混合试验系统及试验方法，其中，一种分离式混合试验系统包括OpenSees数值子结构模块、MATLAB计算模块、ARM嵌入式控制器模块、数据采集模块、作动器加载系统和试验子结构模块。另外，还公开了一种分离式混合试验系统的试验方法。本发明将OpenSees、MATLAB和ARM嵌入式控制器相结合，实现了OpenSees与MATLAB之间的实时双向通信和MATLAB与ARM嵌入式控制器之间的实时双向通信的功能，解决了整体结构中OpenSees数值子结构模块数值仿真试验与试验子结构模块实物试验协同工作的问题，可实现减震结构的混合动力模拟地震试验。本发明还具有试验系统占地面积小、成本低、试验精度高、试验程序易于移植、试验系统易于控制的特点。

主权项

1.一种分离式混合试验系统，用于实现对待检测工程结构的结构抗震试验，其特征在于：包括OpenSees数值子结构模块、MATLAB计算模块、ARM嵌入式控制模块、数据采集模块、作动器加载装置和试验子结构；其中，试验子结构设置于待检测工程结构上，数据采集模块的采集端对接试验子结构，数据采集模块的输出端对接ARM嵌入式控制模块的输入端；OpenSees数值子结构模块与MATLAB计算模块之间实时双向通信对接，MATLAB计算模块与ARM嵌入式控制模块之间实时双向通信对接，ARM嵌入式控制模块的输出端对接作动器加载装置，作动器加载装置的输出端对接试验子结构进行控制；数据采集模块用于实时采集试验子结构的动力响应数据，并经ARM嵌入式控制模块实时上传至MATLAB计算模块；OpenSees数值子结构模块用于建立待检测工程结构所对应的数值子结构模型，并基于来自MATLAB计算模块的激励信号，获得该数值子结构模型的响应信号，并向MATLAB计算模块发送；MATLAB计算模块用于根据来自ARM嵌入式控制模块的动力响应数据，产生激励信号，并向OpenSees数值子结构模块发送；以及MATLAB计算模块根据来自OpenSees数值子结构模块的响应信号，获得相对应的控制信号命令，并向ARM嵌入式控制模块发送；其中，激励信号包括地震激励、以及试验子结构的反力；ARM嵌入式控制模块用于根据来自MATLAB计算模块的控制信号命令，获得作动器加载控制信号命令，并向作动器加载装置发送；作动器加载装置用于根据来自ARM嵌入式控制模块的作动器加载控制信号命令，针对试验子结构进行运动控制。