实验室水槽造波控制系统的开发

《实验室水槽造波控制系统的开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文实验室水槽造波控制系统的开发姓名：路宽申请学位级别：硕士专业：港口、海岸及近海工程指导教师：白志刚20061201摘要造波机是实验室进行波浪模拟的重要设备之一，目前，波浪模拟试验广泛应用于涉及波浪问题的海岸及海洋工程问题的研究中。本文以天津大学港口与海岸工程实验室长X宽X高=90x2x2米的双轴推板式波浪水槽为开发对象，建立了基于交流伺服电机驱动的造波控制系统，并应用Fortran和VC++的混合语言编程技术建立了一套完整的波浪水槽控制系统软件。该软件能够完成各种造波任务，如产生不同周期和不同波高的规则波，包括微幅波、

2、斯托克斯波、孤立波和椭余波；各种谱型转化的不规则波，如B．M谱、P．M谱、JONSWAP谱和规范谱；指定位置和时间的奇异波；根据不同波群因子产生的不规则波等。本文通过大量的规则波造波试验，得出了该造波机系统的传递函数，其后又进行了大量的规则波品质分析试验，得出在水深为l米的时候，该造波机最佳造波周期范围是1．0秒到3．0秒。同时利用该造波机还模拟了多种不规则波，已经模拟出的有B．M谱、P．M谱和JONSWAP谱，实测谱型与目标谱型吻合良好。关键词：造波机，规则波，不规则波，混合编程，传递函数ABSTRACTWave-make"isoneo

3、fthemostimportantequipmentforwavesimulationinlaboratory．Atpresent,wavesimulationhasbeenwidelyappliedinresearchesofcoastalandoceanengineeringrelatedtospawaves．Basedonamethodofmixed-languageprogrammingofVC++andFortran,awave-makingcontrolsystemhasbeendevelopedina90mlong，2mwi

4、deand2mhighwaveflumeequippedwithawave-makerdrivedbyaACS豇'VOmotor．Thewave-makercanbeusedtogenerateregularwavesofdifferentperiodsandheights，includeAirywave，Stokeswave，SolitarywaveandCnoidalwave；severalspectrumofirregularwave，suchasJONSWAPspectrum，B-Mspectrum，P-Mspectrum；wav

5、egroupsetc．Plentyofexperimentshavebeenmadetoestablishthetransferfunctionofthecontrolsystem,andanalysistheperformanceofregularwaveproducedbythewave-maker．Thebestrangeofperiodisbetween1．0sand3．0swhenthedepthislm．Thesystemalsosimulatesseveralirregularwavespectra，andresultsof

6、thesimulationsareincloseagreementwiththeexpectedspectrum．KEYWORDS：wavemaker,regularwave，irregularwave，mixed-languageProgramming，transferfunction独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘茔或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所

7、做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：上刃7年／月／歹日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤鲞盘茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权．吞鲞苤堂一可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。．(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学馘文储魏瓣导燧名：签字日期：夕囟7年f月沙日协d签字日期．纱7年／月，厂日第一章绪论1．1课题的提出和研究意义波浪是海岸及河口工程中重要动

8、力因素之一，波浪对海工建筑物的作用是港口工程和海洋工程结构设计中的一个重要方面。在研究海岸和近海波浪的运动规律及波浪与海工建筑物的相互作用时，由于自然条件复杂，加上波浪运动本身的随机性，到目前