發(fā)布時間：2018-01-07 21:04

  本文關鍵詞：實驗水池非規(guī)則波生成機理及其控制研究　出處：《太原科技大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 搖板 造波 水質點 傳遞函數(shù) 運動控制 波浪譜 TwinCAT

【摘要】：波浪對船舶、港工、海洋平臺、水利等領域的設施有著極大的危害。隨著對海洋資源的進一步開發(fā)利用,研究海洋設施的抗浪就顯得十分必要。海洋裝備需要在設計階段,在試驗水池中進行其模型的抗浪試驗,這需要試驗水池能生成需要的波浪。海洋環(huán)境復雜多變,傳統(tǒng)的規(guī)則波造波機已不能滿足現(xiàn)有的造波需求,非規(guī)則波的物理模擬是現(xiàn)階段研究的熱點。本文研究分析了微幅波、Stokes波、橢圓余弦波、孤立波、聚焦波、斜向波以及波浪譜等相關理論。通過研究其波面曲線,結合其水質點的運動狀態(tài)以及運動軌跡,研究了各類非規(guī)則波的生成機理及水質點的運動模型;本文采用搖板造波方式,建立了搖板擺動時作用于水體的水動力模型,推導了基于體積不變原則的搖板運動與波浪生成之間的運動關系式,同時結合各類波的生成機理,推導各波形的搖板運動軌跡方程。在此基礎上設計并搭建了7軸搖板造波實驗平臺,通過交流伺服電機驅動滾珠絲桿往復運動實現(xiàn)搖板運動軌跡控制,完成水下?lián)u板的擺動從而生成各類非規(guī)則波浪。實驗平臺采用全閉環(huán)控制策略,EtherCAT現(xiàn)場總線,倍福TwinCAT軟件平臺,“軟PL C”搭配工控機的控制方式進行造波運動控制系統(tǒng)的開發(fā),編寫了運動控制程序;同時通過電子凸輪編輯工具,將非規(guī)則波的搖板運動軌跡方程轉換為驅動器的控制信號,實現(xiàn)搖板造波運動的控制。通過造波試驗驗證了基于體積不變原則的搖板運動與波浪生成之間的運動關系式;非規(guī)則波的物理模擬試驗,由于試驗水池的具體尺寸限制,部分波浪不能形成良好的波形,其他均達到預期要求。
[Abstract]:In this paper , it is necessary to study the wave - wave , Stokes - wave , elliptical cosine wave , solitary wave , focusing wave , oblique wave and wave spectrum .

【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P742

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本文編號：1394205