造波机论文_刘毅,郑叁和,沈超杰,郑羽茜,黄方平

导读:本文包含了造波机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:波浪,米勒,板式,主动,理论,电导率,动量。

造波机论文文献综述

刘毅,郑叁和,沈超杰,郑羽茜,黄方平[1](2019)在《转阀控制式摇板造波机控制系统及实验应用》一文中研究指出针对目前大型伺服阀控制式造波装置操作复杂、费用昂贵的问题,研制出一种转阀控制式造波机控制系统,用于教学与科研实验,主要对造波控制系统中伺服电动机转速的输入控制、直线步进电动机轴向位移输入控制和系统供油压力控制进行了设计和应用,并对所研制的转阀控制式造波平台进行了实验研究,分析了造波实验平台输入控制参数对波幅和波长的影响。研究结果表明,转阀控制式造波系统易于生成调试不同波幅和波长的规则波浪,使得进行研究和实验教学操作过程更为直观简单,对于进行水动力学课程教学示范以及研究具有参考价值。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2019年06期)

张楠,尹阔,董志奎,姜文通,梅林[2](2019)在《推摇组合式造波机参数研究与结构设计》一文中研究指出针对秦皇岛近海海域7、8月份海浪浪高特点以及实验需要,结合平推式造波机和摇摆式造波机的性能特点,提出一种推摇组合式造波机新方案。以微幅波理论为基础,对平推造波和摇摆造波两种工作模式的主要设计及工作性能参数进行理论分析与推导,并利用MATLAB 2016 M语言建立推导结果的数学模型,计算得到平推造波和摇摆造波两种工作模式的主要设计及工作性能参数。确定了推摇组合式造波机的设计方案,根据受力分析和仿真计算结果,验证了此方案的可行性。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2019年05期)

丁可[3](2018)在《基于EtherCAT的多控制器同步的造波机控制系统设计》一文中研究指出在海洋工程领域,造波机是一种十分重要的大型实验设备,其可以在实验室环境中模拟海洋波浪。对研究波浪作用对于海洋建筑物及船舶的影响,提供了有利的实验条件。研究造波机控制系统对于开发海洋资源,发展海上经济具有重大的现实意义。本文结合造波机的发展历史和工作原理,以及对运动控制器技术和控制网络技术的研究,设计了一种基于EtherCAT网络的多控制器同步的造波机控制系统。深入研究了EtherCAT网络的时钟同步原理和同步触发机制,分析了多个控制器间时钟同步的过程,基于EtherCAT的同步触发机制,提出了一种延迟补偿算法,解决了由于上电时刻不同导致的多控制器间多轴运动不同步的问题,有效的提高了多控制器间的同步性。同时,设计了造波机软件控制系统,采用MFC技术开发了上位机控制软件,采用德国BECKHOFF公司的TwinCAT平台开发了下位机控制软件。上位机与下位机之间采用BECKHOFF的ADS通信技术传输控制指令。针对上位机生成的波浪数据过大的问题,采用FTP协议传输波浪数据文件的解决方案;同时下位机采用双缓存交替读取文件的方式读取波浪数据,满足了实时运动控制对数据的使用要求。由于FTP协议可以传输较大的波浪数据文件,因此,下位机不必再进行插值运算,提高了造波的精度。另外,设计了一个64位的变量表示运行中的各种错误信息,可以精确到每根轴的错误,上位机对此变量注册异步通知,可以实时获得下位机的故障信息,并且使用Easylogging++日志工具对故障信息进行日志记录,方便日后查看。最后,在实验室中搭建了实验平台,验证了多控制器间控制的同步性,以及整个系统解决方案的可行性。本设计给出的解决方案,为研制叁维主动吸收式的水池造波机系统,提供了有力的技术支持和保障。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-08)

王喜林[4](2018)在《面向窄带谱的造波机主动吸收技术研究》一文中研究指出在海洋工程等领域的模型实验中,造波机作为产生波浪的重要仪器,旨在准确地模拟海浪,人类对造波机的研究、造波理论的研究有着非常重要的意义。然而,与真实海洋环境相比,实验室多在水槽或者水池等封闭的环境内模拟海浪,存在二次反射问题,即造波板推出入射波,入射波遇到水槽壁或者结构物反射,反射波遇到造波板再次反射,此时产生二次反射波,之后多次反射,波浪环境已经被破坏,不光有目标波浪,还有多次反射波的干扰,这种情况下测得的实验数据必然是不准确的。因此,消除二次反射波具有非常重要的意义。为消除造波机与结构物间的二次反射波影响,可利用造波机在产生目标波的同时产生补偿波来消除二次反射波,该方法称为造波机主动吸收技术。本文首先介绍了造波理论、主动吸收理论、造波机的历史发展,介绍了推板式造波机主动吸收控制方程,推导了单频率的规则波的主动吸收控制方程;不规则波可以看作由多个频率的波迭加而成,使得其吸收控制方程不能在时域内求解,因此选择在频域内对其分析,将时域内的控制方程变换为频域下的控制方程,但是由于无法求出频域传递函数的解析解,只有数值解,不能用于主动吸收控制,因此采用滤波器拟合频域下的控制方程,代替其实现时域下的主动吸收控制。传统方式是采用全频域内的优化计算方法,而波浪频率主要分布在[0.5,2]Hz,并且单一波谱情况下根据其主频分布,波谱覆盖的频率范围更小,基本属于窄带谱范围,全频域优化计算不仅复杂而且繁琐,涉及到频率域内的所有传递函数校正。且当水深变化后仍需做同样的工作。本文采用最小均方自适应(LMS)算法,可根据时域数据并针对该数据本身频率范围计算控制参数,将LMS算法计算得到的传递函数拟合值与理论值作对比,经过误差分析,得出误差最小的抽头权值,然后导入有限长冲激响应滤波器中。通过Simulink模型仿真验证该方法所得控制参数在二维水槽中的主动吸收效果,不规则波仿真实验的结果显示该方法能够明显吸收二次反射波,该方法可极大提升效率和稳定性。本项目搭建了一套基于苞米勒控制下的主动吸收式造波机实验平台。上位机是一台工控机,上位机控制软件基于MFC开发,下位机包括苞米勒PLC02、伺服驱动器、伺服电机,下位机控制软件基于ProprogⅢ开发。工程项目在ProMaster中搭建控制,上下位机基于EtherCAT通信。此外为提高实验精度,本文对控制系统进行了延时补偿,平滑滤波、水动力传递函数修正等改进。最后,将基于LMS的主动吸收算法理论通过实验平台验证算法的有效性,实验表明窄带谱范围内,基于LMS算法的主动吸收控制系统吸收效果良好。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-04-26)

张忆[5](2018)在《大波高电动推板式造波机高精度控制算法研究》一文中研究指出伴随着对海上救助进一步的需求,建立水上救助综合训练水池成了迫切的需要。训练水池中最重要的就是运用造波机对波浪进行模拟,波浪的波高越大、精度越高,模拟的难度相应地增大,需要进一步研究适应的控制算法。本文针对大波高电动推板式造波机的波高与周期高精度控制难题,提出了一种基于模糊自适应PID的控制算法。本文首先综合分析了国内外推板式造波机的规则波造波理论、典型P-M谱不规则波造波理论以及吸波式造波原理的最新研究进展,并推导了相关的计算公式;其次介绍了造波机的工作原理和系统组成,对造波机的设计参数和性能参数进行了计算,在造波机系统参数值的基础上,根据受力情况建立了造波机的动力学模型;然后根据控制系统的组成建立了数学模型,以及运用MATLAB对模糊自适应PID控制器进行设计,得到了基于模糊自适应PID的控制算法;最后运用MATLAB对规则波基于PID算法、模糊自适应PID算法、反射波的算法,以及典型P-M谱不规则波进行了仿真分析,并对波高与周期的控制精度进行了计算和比较。研究结果表明,基于模糊自适应PID的控制算法取得了较好的控制效果,规则波的波高与周期的误差小于5%,满足了高精度的控制要求。同时根据典型P-M谱不规则波的仿真结果统计,有义波高的误差小于5%,满足了高精度的控制要求。本文的研究成果为大波高电动推板式造波机的高精度控制奠定了理论基础。(本文来源于《中国舰船研究院》期刊2018-02-01)

李琴[6](2018)在《大型造波机的板前波高测量系统的设计与研究》一文中研究指出造波机板前的波高测量是目前水力学实验中的重要环节之一,测量系统装置的成功研发可实现对造波机推波板前水位数据的实时连续测量,同时可实现自身供给电能,对于发展吸收式造波理论以及解决供电和数据传输问题具有重要的意义。从经济角度来说吸收式造波机在少许资金投入的同时使实验成果得到改善,传统造波机因为可靠性问题需再次投资人力物力实验多次但同时意味着解决问题期限变长,对科研不利且成本增加。总之波高测量系统对于发展吸收式造波是一项重要的基础工作,为造波机控制波浪运动提供了可靠依据,更重要的是为后续开发相关控制软件提供根基。为保证系统的正常运转,该研究除了测量模块还需要供电模块,鉴于导线检修等诸多因素本文使用无线方式进行供电和数据传输。供电模块采用振荡水柱波能转换装置,它安装方便且后续无需调整,长时间工作无磨损。本文基于测量系统的实用性为背景,将完整系统分为叁大部分:波高测量模块、波能转换装置的气室研究和电源管理模块。波高测量装置运用一种新型的传感器,通过对该传感器的水电阻的数值测量间接反映水位情况。由于水电阻数值是很小的,系统需应用同步检波原理将微小的电阻信号从干扰信号中检测读出。该测量装置经过原理分析和可行性分析,从设计电路到焊接实物电路,最后调试测量输出值并绘制数据图。分析结果发现:电路输出信号与液位成线性关系,验证了设计电路的正确性,不仅提高了测量精度且允许测量范围有所扩展。本文中供电装置采用振荡水柱波能转换形式,运用流体分析方法分析结构参数对性能研究,选用雷诺时均方程,基于VOF模型构建装置的二维模型模拟仿真气室结构相关参数对波能俘获能力高低的影响。本文主要研究气室多个结构参数诸如宽度、前墙吃水深度、前墙厚度、底坡坡角等和入射波浪周期对波能转换造成的影响,同时获得对气室工作性能影响较大的参量。建模和流体分析模块分别利用Gambit和Fluent软件完成。研究发现:基于同样参数波浪运动的前提,气室前墙厚度能够在一定程度上影响波能转换效率,而气室宽度对效率影响并不显着,但当宽度数值越发增大时,效率反而减小;前墙厚度增大时效率会降低;前墙吃水深度较小时效率不高;坡角在20到30度之间的效率较高一些;波浪入射波周期长短对效率影响较大,短周期内随时间变大而效率提升,之后在周期变长后速效率降低。电源管理模块经过发动机、整流电路以及采用芯片LTM8061对转化的电能信号进行管理,以便支持传感器测量电路正常运转。风力发动机输出的电能信号之后经过全波整流进行处理,最终输入LTM8061进行管理后可对锂电池充电,电能信号经过一系列处理后可对波高测量电路进行稳定供电。数据通过A/D转换器、单片机和无线模块完成无线传输。这些模块缺一不可,共同构成了测量系统完成连续实时测量工作。研究结果对吸收式造波具有指导价值。(本文来源于《天津理工大学》期刊2018-01-01)

陈俊,王磊,王天奕,丘瑾炜,郭泽斌[7](2017)在《总线式多轴运动控制系统在造波机中的应用》一文中研究指出首先简单介绍了造波机系统构成,分析了不同造波方式和不同驱动方式的造波机的原理及优缺点。其次介绍了几种广泛使用的现场总线,概述了这些总线的技术特点,分析了这些总线在造波机系统中的应用结构。最后给出一些总线式多轴控制系统在造波机中的应用实例。(本文来源于《科技资讯》期刊2017年29期)

季念迎,薛钢,刘延俊,刘梦超[8](2017)在《基于数值模拟的造波机设计与实现方法研究》一文中研究指出以摇板造波方式为例,推导了造波方程和消波方程,建立了造波板运动特性与波浪参数的对应关系。设计了垂向板造波模型和摇板造波模型,利用Fluent软件进行了波浪数值模拟,使用UDF控制造波板运动,在近壁面附加动量源消波,对比分析了两种造波方式的优劣。垂向板造波方式适用于小幅波,对动力源要求低;摇板造波方式适用于中幅波,波浪质量好。依据数值模拟数据,设计并研制了物理样机,开展了波高测量实验。基于数值模拟的造波机设计方法能够快速确定造波方式和关键技术参数,大大缩短了研制周期,降低了研制成本,对研制新型造波机具有重要的借鉴意义。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2017年09期)

张忆,陈玉龙,柯贵喜[9](2017)在《推板式造波机的参数研究》一文中研究指出为了使运用于某波浪水池中的推板式造波机达到技术要求的最大波高,确定造波机运动结构的设计参数及伺服驱动结构的选型参数,介绍了造波参数的计算流程,分析了造波参数的计算方法,以MATLAB 2010b为开发平台,运用其自身的M语言进行编程,建立了造波参数的计算模型。基于造波参数的计算方法以及MATLAB建立的计算模型,运用M语言编程绘制造波机的参数限制曲线图,通过造波参数计算结果和参数限制曲线图确定了造波机的参数。研究结果表明:运动结构的设计参数和驱动结构的选型参数可以满足造波机的技术要求。(本文来源于《水雷战与舰船防护》期刊2017年03期)

张广辉[10](2017)在《主动吸收式水槽造波机控制系统设计》一文中研究指出在海洋工程领域中,造波机能够实现各种模型试验所需要的模拟波浪,在有限的区域范围内尽可能营造真实的海域环境。造波机产生的模拟波浪存在着一个主要问题,目标波形遇到推波板或结构物表面后形成反射波,它与推波板相遇后又形成二次反射波。带有主动吸收功能的水槽造波机能够提高波浪模拟质量,快速营造需要的波浪场,提高试验效率。本文先分析了推板式水槽造波机的造波原理,推导了其造波控制方程,给出其在边界条件下的速度势解,然后,基于板前实时波高反馈的主动吸收实现方法,推导了其主动吸收控制方程。基于VS2008开发环境,编程实现了上位机控制程序的主界面和用于数据通信的网络控制核心功能模块,上位机控制程序主要负责传送造波控制指令和造波数据。基于ProprogⅢ开发环境,编程实现了下位机运动控制程序,下位机程序负责接收上位机的控制指令和造波数据,进行实际的造波运动控制。上位机通信程序通过套接字函数实现,上位机作为TCP通信客户端与下位机进行连接通信,控制指令和造波数据分别利用不同的TCP端口进行传送,下位机作为TCP通信的服务端来进行数据收发。本文在下位机运动控制程序中来实现造波主动吸收算法,通过将板前波高信号在PLC中转换成时间序列,与目标波高信号相比较,经吸收算法修正后,得到造波机的补偿造波运动控制信号。本文设计了一种造波机启停函数,来解决造波机启动和停止噪声大、结构振动的问题。本文在实验室搭建了基于包米勒伺服平台的主动吸收式水槽造波机,分别进行了造波机规则波、不规则波的主动吸收效果验证,试验结果表明,本文设计的造波机具有较好的主动吸收效果,能够提升物理模型试验的试验精度,延长试验时间。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-30)

造波机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对秦皇岛近海海域7、8月份海浪浪高特点以及实验需要,结合平推式造波机和摇摆式造波机的性能特点,提出一种推摇组合式造波机新方案。以微幅波理论为基础,对平推造波和摇摆造波两种工作模式的主要设计及工作性能参数进行理论分析与推导,并利用MATLAB 2016 M语言建立推导结果的数学模型,计算得到平推造波和摇摆造波两种工作模式的主要设计及工作性能参数。确定了推摇组合式造波机的设计方案,根据受力分析和仿真计算结果,验证了此方案的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

造波机论文参考文献

[1].刘毅,郑叁和,沈超杰,郑羽茜,黄方平.转阀控制式摇板造波机控制系统及实验应用[J].实验室研究与探索.2019

[2].张楠,尹阔,董志奎,姜文通,梅林.推摇组合式造波机参数研究与结构设计[J].实验室研究与探索.2019

[3].丁可.基于EtherCAT的多控制器同步的造波机控制系统设计[D].大连理工大学.2018

[4].王喜林.面向窄带谱的造波机主动吸收技术研究[D].大连理工大学.2018

[5].张忆.大波高电动推板式造波机高精度控制算法研究[D].中国舰船研究院.2018

[6].李琴.大型造波机的板前波高测量系统的设计与研究[D].天津理工大学.2018

[7].陈俊,王磊,王天奕,丘瑾炜,郭泽斌.总线式多轴运动控制系统在造波机中的应用[J].科技资讯.2017

[8].季念迎,薛钢,刘延俊,刘梦超.基于数值模拟的造波机设计与实现方法研究[J].仪器仪表学报.2017

[9].张忆,陈玉龙,柯贵喜.推板式造波机的参数研究[J].水雷战与舰船防护.2017

[10].张广辉.主动吸收式水槽造波机控制系统设计[D].大连理工大学.2017

论文知识图

大型风浪流水槽照片及实验装置示意图不同频率下和降雨条件下机械波的有效...造波机系统性能包络线电动式造波机控制系统组成示意使用电动缸的16单元摇板式造波机分段式造波机产生波浪的流程

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造波机论文_刘毅,郑叁和,沈超杰,郑羽茜,黄方平
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