CN116009405B - 一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及系统，该方法包括：获取已做试验的历史岩石的历史几何数据；获取每个历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据；根据历史轴向应变与历史环向应变数据，计算历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；获取当前试验的岩石的当前几何数据；根据当前几何数据，通过试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与历史轴向应变数据、历史环向应变数据进行比对，实现根据历史伺服控制数据对当前伺服控制数据的动态调整。
Description
技术领域
本发明属于岩石动态力学试验技术领域，更具体地，涉及一种基于机器学习的中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及系统。
背景技术
应变率的改变对材料的力学特性具有较大的影响，从而造成其强度表现出较为明显的应变率效应特征。一般而言，岩石峰值强度与应变率之间为正相关的关系，应变率的提高将导致峰值强度的整体增大。目前，岩石力学试验技术在准静态加载与冲击试验方面较为成熟。准静态加载试验所涉及的应变率一般小于10-5s-1，采用的设备为MTS或RMT加载设备。冲击试验所涉及的应变率范围通常为102s-1以上，通常利用分离式霍普金森压杆开展。对于中等应变率试验而言，应变率范围为10-2~100s-1，且开展岩石在该应变率范围内的动态试验有利于相关工程的建设与工程灾害的预防，如核电工程岩体爆破开挖、防护工程建设、地下隧洞岩爆预防等。相比于准静态试验而言，中等应变率试验的加载具有相对较大的不可控制性，从而导致试样处于不稳定的加载状态。因此，为确保岩石在试验过程中处于稳定的应力加载状态，提出一种中等应变率下伺服控制方法是该领域亟待解决的问题。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提出一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，包括：
获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
进一步的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
进一步的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
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为非线性激活函数。
进一步的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
进一步的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
本发明还提出一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，包括：
获取历史几何数据模块，用于获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取历史加载数据和历史伺服控制数据模块，用于获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
建立试验伺服控制模型模块，用于根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
获取当前几何数据模块，用于获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
获取当前伺服控制数据模块，用于根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
动态调整模块，用于获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
进一步的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
进一步的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
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进一步的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
进一步的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明技术方案通过大数据的手段，设置数学模型，在历史试验中，查找与当前要做试验的岩石最匹配的历史岩石，并通过历史岩石的伺服控制数据，全自动的校准当前岩石的试验伺服数据，极大的提高了效率。
附图说明
图1是本发明实施例3的方法的流程图；
图2是本发明实施例4的系统的结构图；
图3是本发明实施例1的方法的流程图；
图4是本发明实施例2的系统的结构图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
本发明提供的方法可以在如下的终端环境中实施，所述终端可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储介质和显示屏。其中，存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现下述实施例所述的方法。
处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储介质内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储介质内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。
存储介质可以包括随机存储介质(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储介质(Read-Only Memory，ROM)。存储介质可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令。
显示屏用于显示各个应用程序的用户界面。
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述终端的结构并不构成对终端的限定，终端可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端中还包括射频电路、输入单元、传感器、音频电路、电源等部件，在此不再赘述。
实施例1
如图3所示，本发明实施例提供一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，包括：
步骤101，获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
步骤102，获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
步骤103，根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
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为所述历史轴向应变数据。
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具体的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
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为非线性激活函数。
具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
步骤104，获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
步骤105，根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
步骤106，获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
实施例2
如图4所示，本发明实施例提供一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，包括：
获取历史几何数据模块，用于获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取历史加载数据和历史伺服控制数据模块，用于获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
建立试验伺服控制模型模块，用于根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
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为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
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为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
具体的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量之和，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
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具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
获取当前几何数据模块，用于获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
获取当前伺服控制数据模块，用于根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
动态调整模块，用于获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
实施例3
如图1所示，本发明实施例提供一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，包括：
步骤101，获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
步骤102，获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
步骤103，根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
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具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
步骤104，获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
步骤105，根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
步骤106，获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
步骤201，获取已做试验的历史岩石的历史岩石数据，其中所述历史岩石数据包括：每个岩石的历史长度数据、历史宽度数据和历史高度数据；
步骤202，获取每个所述历史岩石做实验时与其相对应的历史伺服控制数据，其中所述历史伺服控制数据包括：历史平行度、历史直径偏差和历史轴向偏差；
步骤203，获取当前实验的当前岩石的当前岩石数据，其中所述当前岩石数据包括：所述当前岩石的当前长度数据、当前宽度数据和当前高度数据；
步骤204，建立所述当前岩石与所述历史岩石的岩石配准模型，并根据所述当前岩石数据，找到与所述当前岩石相匹配的所述历史岩石，并根据与所述相匹配的所述历史岩石的所述历史伺服控制数据，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行自动调整；
具体的，所述岩石配准模型为：
其中，p为所述历史岩石，q为所述当前岩石，a为所述历史长度数据，b为所述历史宽度数据，c为所述历史高度数据，x为所述当前长度数据，y为所述当前宽度数据，z为所述当前高度数据，i为下标。
具体的，所述历史伺服控制数据包括：历史平行度、历史直径偏差和历史轴向偏差；
所述当前伺服控制数据包括：当前平行度、当前直径偏差和当前轴向偏差。
步骤205，获取所述相匹配的所述历史岩石的最大凸出部与轴心的距离，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行优化调整。
具体的，获取所述相匹配的所述历史岩石的最大凸出部与轴心的距离，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行优化调整包括：
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角小于等于45度，且所述距离大于所述当前高度数据时，则q=（x,y,w），w为所述距离；
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角小于45度，且所述距离小于等于所述当前高度数据时，则q=（x,y,z）；
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角大于45度，且所述距离大于所述当前高度数据时，则q=（x,w,z），w为所述距离。
具体的，所述对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行自动调整包括：
使当前伺服控制数据的数值小于等于所述历史伺服控制数据。
实施例4
如图2所示，本发明实施例还提供一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，包括：
获取历史几何数据模块，用于获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取历史加载数据和历史伺服控制数据模块，用于获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
建立试验伺服控制模型模块，用于根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
具体的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量之和，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
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具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
获取当前几何数据模块，用于获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
获取当前伺服控制数据模块，用于根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
动态调整模块，用于获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，动态调整模块中通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括以下模块：
获取历史岩石数据模块，用于获取已做试验的历史岩石的历史岩石数据，其中所述历史岩石数据包括：每个岩石的历史长度数据、历史宽度数据和历史高度数据；
获取历史伺服控制数据模块，用于获取每个所述历史岩石做实验时与其相对应的历史伺服控制数据，其中所述历史伺服控制数据包括：历史平行度、历史直径偏差和历史轴向偏差；
获取当前岩石数据，用于获取当前实验的当前岩石的当前岩石数据，其中所述当前岩石数据包括：所述当前岩石的当前长度数据、当前宽度数据和当前高度数据；
设置模型模块，用于建立所述当前岩石与所述历史岩石的岩石配准模型，并根据所述当前岩石数据，找到与所述当前岩石相匹配的所述历史岩石，并根据与所述相匹配的所述历史岩石的所述历史伺服控制数据，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行自动调整；
具体的，所述岩石配准模型为：
其中，p为所述历史岩石，q为所述当前岩石，a为所述历史长度数据，b为所述历史宽度数据，c为所述历史高度数据，x为所述当前长度数据，y为所述当前宽度数据，z为所述当前高度数据，i为下标。
具体的，所述历史伺服控制数据包括：历史平行度、历史直径偏差和历史轴向偏差；
所述当前伺服控制数据包括：当前平行度、当前直径偏差和当前轴向偏差。
优化调整模块，用于获取所述相匹配的所述历史岩石的最大凸出部与轴心的距离，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行优化调整。
具体的，获取所述相匹配的所述历史岩石的最大凸出部与轴心的距离，对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行优化调整包括：
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角小于等于45度，且所述距离大于所述当前高度数据时，则q=（x,y,w），w为所述距离；
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角小于45度，且所述距离小于等于所述当前高度数据时，则q=（x,y,z）；
当所述最大凸出部与所述历史岩石纵轴的上半轴的夹角大于45度，且所述距离大于所述当前高度数据时，则q=（x,w,z），w为所述距离。
具体的，所述对所述当前岩石的当前伺服控制数据进行自动调整包括：
使当前伺服控制数据的数值小于等于所述历史伺服控制数据。
实施例5
本发明实施例还提出一种存储介质，存储有多条指令，所述指令用于实现所述的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：步骤101，获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
步骤102，获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
步骤103，根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
具体的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量之和，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
与所述历史高度数据/>
的矩阵，Sj为所述历史瞬态轴向伺服速度v a 与所述历史瞬态围压伺服速度vc的矩阵，/>
为非线性激活函数。
具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
步骤104，获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
步骤105，根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
步骤106，获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
实施例6
本发明实施例还提出一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行所述的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法。
具体的，本实施例的电子设备可以是计算机终端，所述计算机终端可以包括：一个或多个处理器、以及存储介质。
其中，存储介质可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法，对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储介质内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法。存储介质可包括高速随机存储介质，还可以包括非易失性存储介质，如一个或者多个磁性存储系统、闪存、或者其他非易失性固态存储介质。在一些实例中，存储介质可进一步包括相对于处理器远程设置的存储介质，这些远程存储介质可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器可以通过传输系统调用存储介质存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：步骤101，获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
步骤102，获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
步骤103，根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
具体的，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据。
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
具体的，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量之和，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
与所述历史高度数据/>
的矩阵，Sj为所述历史瞬态轴向伺服速度v a 与所述历史瞬态围压伺服速度vc的矩阵，/>
为非线性激活函数。
具体的，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
步骤104，获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
步骤105，根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
步骤106，获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
具体的，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储介质(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储介质(RAM，RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
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：
获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
根据所述历史轴向应变数据与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
2.如权利要求1所述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，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据；
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，
为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
3.如权利要求2所述的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，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
与所述历史高度数据/>
的矩阵，Sj为所述历史瞬态轴向伺服速度v a 与所述历史瞬态围压伺服速度vc的矩阵，/>
为非线性激活函数。
4.如权利要求3所述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，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
5.如权利要求1所述的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，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
6.一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，其特征在于，包括：
获取历史几何数据模块，用于获取已做试验的历史岩石的历史几何数据，所述历史几何数据包括历史直径数据和历史高度数据；
获取历史加载数据和历史伺服控制数据模块，用于获取每个所述历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据，所述历史加载数据包括历史轴向应变数据、历史环向应变数据，所述历史伺服控制数据包括历史瞬态轴向伺服速度、历史瞬态围压伺服速度；
建立试验伺服控制模型模块，用于根据所述历史轴向应变与所述历史环向应变数据，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据，从而建立岩石动三轴的试验伺服控制模型；
获取当前几何数据模块，用于获取当前试验的岩石的当前几何数据，所述当前几何数据包括当前直径数据和当前高度数据；
获取当前伺服控制数据模块，用于根据所述当前几何数据，通过所述试验伺服控制模型，得到当前试验的岩石在中等应变率动三轴试验过程中的当前伺服控制数据；
动态调整模块，用于获取当前试验的岩石的当前轴向应变数据与当前环向应变数据，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整。
7.如权利要求6所述一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，其特征在于，计算所述历史岩石做试验时的历史瞬态直径数据与历史瞬态高度数据包括：
所述历史瞬态高度数据通过下式计算：
其中，h为所述历史瞬态高度数据，
为所述历史高度数据，/>
为所述历史轴向应变数据；
在假设试验过程中岩石体积变化不大的条件上，所述历史瞬态直径数据由下式计算：
其中，d0为所述历史直径数据，d为所述历史瞬态直径数据，π为圆周率。
8.如权利要求7所述的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，其特征在于，所述试验伺服控制模型为：
其中，m为所述历史瞬态直径数据与所述历史瞬态高度数据的数量，b与w为所述试验伺服控制模型的相关参数，i代表所述试验伺服控制模型的复杂程度，xj为所述历史瞬态直径数据
与所述历史高度数据/>
的矩阵，Sj为所述历史瞬态轴向伺服速度v a 与所述历史瞬态围压伺服速度vc的矩阵，/>
为非线性激活函数。
9.如权利要求8所述一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，其特征在于，结合所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据对所述相关参数b与w进行优化；
根据试验需求、所述历史几何数据、所述历史加载数据与所述历史伺服控制数据，对所述试验伺服控制模型中的复杂程度i进行调整。
10.如权利要求6所述的一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制系统，其特征在于，通过与所述历史轴向应变数据、所述历史环向应变数据进行自动比对，从而实现根据所述历史伺服控制数据对所述当前伺服控制数据的动态优化调整，包括：
当前伺服控制数据的作用下，采集当前试验的岩石的加载数据，当采集的当前试验的岩石的加载数据与所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据存在较大偏差时，按照以下述规则对所述当前伺服控制数据进行优化调整：
当采集的当前试验的岩石的加载数据大于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，降低当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度；
当采集的当前试验的岩石的加载数据小于所述试验伺服控制模型中相对应的加载数据时，提高当前试验的岩石的瞬态轴向伺服速度与瞬态围压伺服速度。
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