一种双位移传感器实现位移控制的方法与流程

技术特征：

1.一种双位移传感器实现位移控制的方法，其特征在于：该方法通过以下步骤实现，首先测量加载系统的固有特性：加载系统变形β-加载系统荷载F之间的函数f；以加载系统满量程的百分比作为加载等级，记录下每个荷载点及相应的系统变形；对测量结果进行拟合得出β＝f(F)；

测量试件和加载系统的零点位移差，控制器控制加载系统下移加载活塞，直到力传感器的反馈力值微过零，记录此时活塞位移为L_p0；继续缓慢加载，直到试件位移传感器反馈的位移值为微过零，记录此时位移值为零时，力传感器反馈值为F₁、活塞位移读数为L_p1和试件位移为L_s1；

计算试件位移(L_s1－L_p0)与活塞位移L_p1的零点误差δ，δ＝L_p1－L_p0－L_s1；

使试件位移L_s1为零，加载系统的位移命令是(L_p1－L_s1)；

那么对于位移控制加载过程中，活塞位移L_p1与试件位移的差值都不会大于试验允许误差ε；

ε＝(δ+△L+f(F_sc))*(1+k)

上式中：

δ——零点误差；

△L——试件位移命令增量；

F_sc——当前荷载；

f(F_sc)——当前荷载下加载系统变形；

k——加载系统的控制精度；

如果当前活塞位移L_pc与试件变形L_sc之差没有超差并且当前试件变形小于目标变形L_obj，即

|L_pc－L_sc|<ε&L_sc<L_obj

那么给活塞的位移命令增加△L；

如果当前活塞位移L_pc与试件变形L_sc之差发生超过设定的阈值，那么试验出现问题，马上结束试验；

如果当前试件变形L_sc已经达到设定的目标值L_obj，那么成功结束试验。

2.根据权利要求1所述的一种双位移传感器实现位移控制的方法，其特征在于：零点误差δ由于试件与加载头缝隙、加载系统零部件间缝隙造成。

3.根据权利要求1所述的一种双位移传感器实现位移控制的方法，其特征在于：控制器(10)控制泵站(1)通过油管(2)缓慢向加载油缸(3)打油，推动加载油缸活塞(4)向下运动，带动加载头(5)和力传感器(6)同步向下运动，通过力传感器(6)给极限荷载高于加载设备承载力的高刚度试件(8)加载；以10％加载设备满量程为步长测量，测量每个加载点的系统变形——位移传感器(11)的位移反馈β和荷载F，将十个点拟合拟合成函数β＝f(F)；

控制器(10)控制泵站(1)通过油管(2)缓慢向加载油缸(3)打油，推动加载油缸活塞(4)向下运动，带动加载头(5)和力传感器(6)同步向下运动；在力传感器(6)和试件(8)微接触时，力传感器(6)反馈的荷载由0开始微增加；记录此时位移传感器(9)反馈的活塞(4)位移L_p0；继续缓慢加载，直到位移传感器(7)反馈的试件(8)位移由0开始微增加，记录此时的活塞位移读数L_p1和试件变形L_s1；那么试件位移与活塞位移的零点误差为(L_p1－L_p0－L_s1)；控制系统(3)给计数器变量i赋值整数1，以加载命令L_pi+1＝L_pi+△L－L_s1控制活塞给试件加载；然后测试当前活塞位移L_pc、试件变形L_sc和荷载F_sc；计算当前荷载下试验允许误差ε＝(δ+△L+f(F_sc))*(1+k)，如果

||L_pc－L_sc|<ε

即加载误差超差，那么马上结束试验；

如果加载误差没有超差，那么判断试件变形是否已达到目标值，即如果L_sc<L_obj为假，也就是已达到或者超过目标值，那么马上结束加载试验；L_sc<L_obj为真，那么继续加载试验，控制器(3)给计数器变量i加1；此时当前活塞实际位移L_pc已经是下一个活塞位移命令L_pi，即赋值L_pi＝L_pc；计算下一个活塞加载命令L_pi+1＝L_pi+△L－L_s1，并重复上述步骤直到达到目标值或者试验超差。