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主動吸收式水槽造波機控制系統設計.pdf

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    編號:20190304220825319    類型:共享資源    大?。?span class="font-tahoma">3.05MB    格式:PDF    上傳時間:2024-01-04
      
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    關 鍵 詞:
    海洋工程 模型試驗 波浪模擬 水槽造波機 運動控制 主動吸收算法
    資源描述:
    在海洋工程領域中,造波機能夠實現各種模型試驗所需要的模擬波浪,在有限的區域范圍內盡可能營造真實的海域環境。造波機產生的模擬波浪存在著一個主要問題,目標波形遇到推波板或結構物表面后形成反射波,它與推波板相遇后又形成二次反射波。帶有主動吸收功能的水槽造波機能夠提高波浪模擬質量,快速營造需要的波浪場,提高試驗效率。
      本文先分析了推板式水槽造波機的造波原理,推導了其造波控制方程,給出其在邊界條件下的速度勢解,然后,基于板前實時波高反饋的主動吸收實現方法,推導了其主動吸收控制方程?;赩S2008開發環境,編程實現了上位機控制程序的主界面和用于數據通信的網絡控制核心功能模塊,上位機控制程序主要負責傳送造波控制指令和造波數據?;赑roprogⅢ開發環境,編程實現了下位機運動控制程序,下位機程序負責接收上位機的控制指令和造波數據,進行實際的造波運動控制。上位機通信程序通過套接字函數實現,上位機作為 TCP通信客戶端與下位機進行連接通信,控制指令和造波數據分別利用不同的TCP端口進行傳送,下位機作為TCP通信的服務端來進行數據收發。本文在下位機運動控制程序中來實現造波主動吸收算法,通過將板前波高信號在 PLC中轉換成時間序列,與目標波高信號相比較,經吸收算法修正后,得到造波機的補償造波運動控制信號。本文設計了一種造波機啟停函數,來解決造波機啟動和停止噪聲大、結構振動的問題。
      本文在實驗室搭建了基于包米勒伺服平臺的主動吸收式水槽造波機,分別進行了造波機規則波、不規則波的主動吸收效果驗證,試驗結果表明,本文設計的造波機具有較好的主動吸收效果,能夠提升物理模型試驗的試驗精度,延長試驗時間。
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    本文標題:主動吸收式水槽造波機控制系統設計.pdf
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