[发明专利]一种基于水槽的吸收式造波装置及其方法

说明书

本发明属于实验水槽中波浪模拟技术研究技术领域，一种基于水槽的吸收式造波装置及其方法，其中造波装置，包括运动控制部分及水槽部分，所述运动控制部分，设置有造波机控制台及造波机控制柜。所述水槽部分，设置有第1、2、3机械滑台，第1、2、3正限位传感器，第1、2、3造波板，第1、2、3负限位传感器及第1、2、3板前浪高仪。其中，造波方法包括以下步骤：(1)系统初始化，(2)凑谱，(3)造波文件选择，(4)使能，(5)寻零，(6)造波，(7)异常监测，(8)数据实时采集分析处理，(9)停止造波，(10)波谱修正。本发明可以在大型水槽中实现吸收式造波功能，系统具有很强的鲁棒性、精确性及稳定性。

技术领域

本发明涉及一种基于水槽的吸收式造波装置及其方法，属于实验水槽中波浪模拟技术研究技术领域。

背景技术

波浪是海洋工程研究中的重要对象，研究波浪对工程结构物的作用可以为海洋工程设计提供重要的技术参数。造波机具备在有限空间内模拟海洋波浪的能力，其造波功率大小直接决定了波浪大小，吸收装置使得造波机具备二次反射波吸收能力。大型吸收式造波机可以提供长时间的大波高造波能力，因此广泛应用于波浪的传播模拟研究、波浪与海岸工程建筑物的作用、船舶在波浪作用下的运动研究、海洋油气平台开发研究、波浪与水流的相互作用研究、疏浚技术装备研究等。

很多的水槽造波机没有吸收式造波装置、系统鲁棒性差、控制精度低，不能制造高精度、大波高波浪，无法满足长时间的造波要求，在出现异常情况时难以恢复到正常实验状态，因而难以开展更高要求的波浪研究。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种基于水槽的吸收式造波装置及其方法。该造波装置采用基于PC的软控制器进行控制，控制器软件和造波软件在同一台PC上，分别运行在实时核和用户核上，使得控制效率、精度、稳定性大大提升。采用大功率伺服电机通过连轴丝杠和滑台连接，滑台连接造波板，每个造波板前配置浪高仪，伺服电机转动转换为造波板的前、后移动，进而可以产生大波高波浪，板前浪高仪实时采集波浪数据作为前馈信号输入到控制器，使得造波机具有实时、精确的吸收能力。