三軸—扭轉剪切儀微機測控技術研究.pdf

1、根據(jù)土工試驗使用要求,應用計算機自動化控制技術,將我校與日本誠研社合作研制的新型土工靜力-動力液壓三軸-扭轉多功能剪切儀,配備了完善的控制軟件系統(tǒng).采用VC++6.0語言作為編程平臺,利用現(xiàn)代計算機技術中的多線程技術、精確定時技術、繪圖技術,結合現(xiàn)代的單神經(jīng)元自適應PID控制理論,實現(xiàn)了三軸-扭轉試驗機的自動控制及數(shù)據(jù)采集處理功能,能夠完成靜態(tài)、動態(tài)等各種組合試驗,并可實時監(jiān)測試驗全過程的應力、應變和位移等十二種數(shù)據(jù),繪制實時動態(tài)曲線,

2、更加方便試驗者操作,進一步提高了系統(tǒng)的控制精度.本文介紹了作者對原有土工試驗設備所完成的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)數(shù)字化完善的方法與原理及完善后實驗系統(tǒng)的性能參數(shù),在試驗設備的控制部分針對土工力學三軸-扭轉試驗中存在的控制系統(tǒng)在不同頻率設定參考信號下產生的控制精度問題,利用現(xiàn)代智能控制技術中的人工神經(jīng)元控制理論,對新型土工靜力-動力液壓三軸-扭轉多功能剪切儀的控制系統(tǒng)進行改造,完成了對扭矩和豎向荷載及圍壓的人工神經(jīng)元自適應PID控制,進

3、一步提高系統(tǒng)的控制精度和控制系統(tǒng)的魯棒性,使系統(tǒng)在各種實用頻率信號范圍內都能獲得準確的控制效果.土工建筑物與地基中土體的初始應力狀態(tài)是復雜多樣的,土體主應力大小和方向都會不斷的變化,在如此復雜的初始應力狀態(tài)下,當土體進一步承受波浪、地震等復雜荷載作用時,土的動力特性與本構關系將變得更加復雜.因此能夠模擬復雜初始應力條件和復雜剪切荷載狀態(tài)的先進土工試驗設備對土工力學的研究有著重要的意義.隨機波浪荷載和地震波荷載的加入為模擬土體實際受力情況