基于PLC和伺服电机的主动冲箱式造波系统的控制及实现

为了研究在10 m×0.5 m的玻璃水槽内的主动冲箱造波技术,设计了基于PLC运动控制器、伺服电机和驱动器、工控机以及浪高采集仪的造波系统。该系统根据水动力学参数在PLC运动控制程序中实现主动造波算法;采用交流伺服驱动器并搭配相应尺寸的电机,完成楔形板的上下造波运动;通过工控机上的人机界面对造波机系统的整体状态进行控制。为了提高控制精度,该系统在伺服驱动器内部闭环控制的基础上,还增加了基于PID算法的波高和频率闭环控制。实际应用表明,该造波系统可通过对波形的实时反馈,保证控制的准确性和稳定性,达到了主动造波的目的。     

基于PLC和伺服电机的主动冲箱式造波系统的控制及实现

为了研究在10 m×0.5 m的玻璃水槽内的主动冲箱造波技术,设计了基于PLC运动控制器、伺服电机和驱动器、工控机以及浪高采集仪的造波系统。该系统根据水动力学参数在PLC运动控制程序中实现主动造波算法;采用交流伺服驱动器并搭配相应尺寸的电机,完成楔形板的上下造波运动;通过工控机上的人机界面对造波机系统的整体状态进行控制。为了提高控制精度,该系统在伺服驱动器内部闭环控制的基础上,还增加了基于PID算法的波高和频率闭环控制。实际应用表明,该造波系统可通过对波形的实时反馈,保证控制的准确性和稳定性,达到了主动造波的目的。     

伺服电机驱动的水槽主动吸收式造波机原理与实现

结合研制的伺服电机驱动的主动吸收式造波机,介绍了造波机系统的组成和控制原理.在一阶推板吸收造波理论的基础上,给出了带有造波板反射参数的主动吸收算法,并通过物理模型试验,测试了造波机对周期在1.2～2.4s的规则波和不规则波的吸收性能.采用两点法对入反射波进行分离,结果表明,理论反射系数与实验值基本一致,对不规则波吸收效率在84%以上.     

多摇板造波水池中二维规则波的实现

海洋模拟水池用于产生各种波浪，以评价海上钻采平台的可靠性。在石油大学建立的多摇板造波水池中研究了模拟二维规则波的方法。该水池有４０个摇板，每个摇板通过链条由一个直流伺服电机驱动。电机正、反向转动，带动摇板前后摆动，在水池中产生波浪。控制电机按某种规律运行，在水池中就得到了二维规则波。     

蛇形多向不规则波造波机波浪产生方法及特性

介绍了自行研制的蛇形多向不规则波造波机系统．造波机宽28m，由70块高0.9m、宽0.4m的造波板组成．在此基础上论述了分段式造波机产生波浪的原理及方法，并对其产生的斜向和多向不规则波的波浪统计特性以及波浪的频谱和方向分布进行了试验研究．结果表明，研制的造波机各项性能达到了预期的指标，可产生较理想的单向和多向不规则波．     

多摇板造波水池中二维规则波的实现

海洋模拟水池用于产生各种波浪，以评价海上钻采平台的可靠性。在石油大学建立的多摇板造波水池他模拟二维规则的方法。该水池有４０个摇板，每个摇板通过链条由一个直流伺服电机驱动。电机正、反向转动，带动摇板前后摆动，在水池中产生波浪。控制电机按 种规律运行，在水池中得到了二维规则波。     

电动造波机控制系统的研究

为在试验水池中精确模拟以“波浪谱”描述的海浪不规则波,给出了直接生成造波机运动控制所需的离散时间序列数的计算模型．基于通用计算机的开放式多轴运动控制器设计了电机伺服驱动的模拟不规则波造波控制系统,采用数字比例、积分、微分(PID)及速度前馈控制技术解决了系统所要求的高精度伺服位置控制和多电机同步控制问题,通过对离散时间序列数的样条光顺使伺服电机具有加速度连续的良好运动特性．系统的控制模型以自学习的方法对比反馈的实际波形进行输出位置量的矫正,以获得准确的模拟波浪．     

大水槽造波机电机力矩与造波参数的关系分析

基于交通运输部天津水运工程科学研究院全球最大的大比尺波浪水槽造波机,在微幅波理论的基础上推导推板式造波机控制方程;并进一步推导造波机电机力矩与造波参数之间的关系,分析板前推进波、板后雍水、机械摩阻以及推波板运动的受力与对电机驱动力矩的组分大小和变化规律,从理论上得到电机力矩的变化范围、规律及消减平缓方法,为下一步研究基于力矩反馈的主动式吸收造波提供理论依据。     

基于S面控制的无反射造波系统

基于S面控制算法给出了一种新颖的无反射造波策略.采用交流伺服控制技术,设计了单轴无反射造波机控制硬件系统,根据无反射造波控制算法与所用硬件产品的特性,编写了无反射造波控制软件.在简易水槽中进行了规则波的普通造波与无反射造波试验,并与以往的无反射造波方法进行了对比.试验结果表明:采用S面无反射造波方法时,造波机能够长时间地输出稳定的波形,与以往的无反射造波方法相比,S面控制算法体现了更好的吸收效果.给出的无反射造波机系统的设计方法可以为不规则波无反射造波的研究以及水池多轴造波机无反射造波系统的集成提供依据.     

论推摇混合的造波方式

推摇混合式造波机能比较真实地模拟波浪中水质点的横向运动，因而造波板的简谐运动将有效地转换成平面进行波的运动，衰减波所占的比例小，在距造波板较短距离内可达到波浪的整形，是一种比较理想的造波方式。该文给出推摇混合式造波机产生的平面线性波速度势、波形、造波板所受水动力以及输出功率在频域和时域中的解析表达式，从理论上模拟平面线性波的稳态和瞬态形式。经过对比计算，推荐一种波形品质好、造波效率高的推摇混合造波方式。所得结果对于造波机设计和使用有实际意义。     

多功能汽车电压调节器电路及其芯片设计

提出一种用于汽车发电系统电压调节的新型电路结构．论述了该电路的基本工作原理，着重分析了电路中中心处理单元的工作机理．对电路的集成芯片设计进行了讨论，并给出了由该芯片电路构成的电压调节器装置的主要性能     

基于FPGA的多功能正弦信号发生器

系统以FPGA和单片机为核心,辅以必要的模拟电路,构成了一个基于DDS技术的正弦信号发生器.其主要模块有正弦波生成、频率控制、幅度控制、D/A转换和后级处理以实现AM、FM、ASK、PSK、FSK等功能.各模块均通过VH DL语言编程在FPGA上实现;后级处理采用低通滤波器和功率放大电路来提高波形质量和负载能力,最终得到所要求的多功能正弦信号发生器,在现代通信中具有良好的使用性.     

Study of interaction between shock wave and unsteady boundary layer

This paper reports theoretical and experimental study of a new type of interaction of a moving shock wave with an unsteady boundary layer. This type of shock wave-boundary layer interaction describes a moving shock wave interaction with an unsteady boundary layer induced by another shock wave and a rarefaction wave. So it is different from the interaction of a stationary shock wave with steady boundary layer, also different from the interaction of a reflected moving shock wave at the end of a shock tube with unsteady boundary layer induced by an incident shock. Geometrical shock dynamics is used for the theoretical analysis of the shock wave-unsteady boundary layer interaction, and a double-driver shock tube with a rarefaction wave bursting diaphragm is used for the experimental investigation in this work.     

一种机载逆变电源用基准正弦波发生器

提出了一种机载电源用基准正弦波发生器，它利用阶梯波经过滤波产生正弦波，电路结构简单，谐波较小，且能跟踪输出电压的变化，是一种较好的基准正弦波发生器。文中详细分析了它的电路组成与工作原理。实验结果证明，该正弦波发生器能跟踪输出电压的变化并产生出较好的基准正弦波。     

二维数值造波水槽不规则波之数值研究

利用边界元素法所建立数值造波水槽探讨不规则波浪之造波与传递问题，以Lagrange法描述水粒子之运动并利用前进差分处理时间项之微分项。水槽一端为活塞推拉式造波板，运动方式以Mitsuyasu-Bretschneider之波谱造波，另一侧设有一段消波区以减少计算结果受波浪反射之影响。水面上选定若干个测点量取水位变化之历时，利用波谱分析水面上各测点之波谱并与原入射波波谱比较来探讨本模式之准确性。     

减摇水舱台架中伺服系统的分析与校正

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备．为了准确模拟船舶在海浪中的横摇运动，在台架系统中采用电液力矩伺服系统来模拟海浪力矩．主要对伺服系统进行分析与校正，使电液伺服系统能够正确模拟输入的力矩信号。     

基于光滑粒子方法的推板式波浪水槽实验研究

波浪数值水槽是波浪研究方面的一个十分重要的实验装置。目前针对造波水槽所展开的数值或实验研究,多将造波系统的设定参数作为波浪的参数,而未考虑设定参数与实际参数之间的误差。本文利用推板造波的实验装置进行造波,并借助视频拍摄来捕捉造波板的运动,而波浪参数则由波高仪的数据采集来得到。推板造波的过程,则用光滑粒子方法来进行数值模拟。造波过程中,造波板的运动同样采用实测的参数,并计算了不同时刻的波形曲线和水面高度随时间的变化。光滑粒子的模拟结果与实验结果比,吻合的非常好。     

基于DSP的参数自适应电机励磁控制系统的实现

在对谐波励磁无刷同步发电机的励磁控制系统进行了综合分析后,设计并实现了一套基于DSP控制的发电机励磁控制系统,对该系统的硬件和软件构成分别作了详细地说明,该系统励磁控制策略采用参数自适应模糊PID控制,对各信号的实时检测采用交流采样方式;该励磁控制系统现场试验的结果证明,系统稳态和暂态性能指标完全符合发电机对励磁系统的要求,并且对各参数量具有很高的测量精度,完全满足各项指标要求。     

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行,采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性,以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性,数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上,提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律,并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。     

超低频移相信号发生器的研究

针对模拟电路信号发生器电路存在的输出信号的频率和波形的精确度难于保证等缺点，采用直接数字波形合成技术，设计了一种晶体稳频超低频移相信号发生器，该信号发生器不仅可对输出信号实现数控调频，调相和波形选择，而且具有稳定性好和调节精度高等特点。