[发明专利]一种室内风浪水槽造波机闭环控制方法

摘要

本发明属于造波机控制系统技术领域，涉及一种小型室内风浪水槽造波机的闭环控制方法，特别是一种集硬件和软件于一体的闭环控制系统，由浪高仪实时采集波高数据作为造波控制的反馈信号构成摇板造波的闭环控制；由风速仪实时测量风道内的风速作为造风控制的反馈信号构成风机造风的闭环控制；通过摇板造浅水波和造风造毛细波并电信连通组合形成闭环控制系统；实现闭环控制的系统装置包括上位机监控模块、造波模块和造风模块；其控制原理安全可靠，对造波造风功能的闭环控制效果好，自动化程度高，能够实现机械式造波及造风造波的综合模拟，可以广泛应用于各种小型室内造波机的造波场合形成完整的闭环控制系统。

主权项

一种室内风浪水槽造波机的闭环控制方法，其特征在于由浪高仪实时采集波高数据作为造波控制的反馈信号构成摇板造波的闭环控制；由风速仪实时测量风道内的风速作为造风控制的反馈信号构成风机造风的闭环控制；通过摇板造浅水波和造风造毛细波并电信连通组合形成闭环控制系统；实现闭环控制的系统装置包括上位机监控模块、造波模块和造风模块；其中上位机监控模块为安装虚拟仪器测试测量软件的工控机，是整个造波机闭环控制系统的监视与控制中心，控制过程包括系统的初始化、摇板造波控制、造风造波控制、数据采集、数据记录和数据分析；造波模块采用PC机加装运动控制卡的控制模式，包括运动控制卡、伺服驱动器、交流伺服电机、编码器、滚珠丝杠、摇板和浪高仪；造波模块中运动控制卡是摇板运动的控制中心，完成伺服驱动数据的生成，运动控制卡发送脉冲命令给伺服驱动器，进而驱动伺服电机，伺服电机通过滚珠丝杠带动摇板运动，在水面激起波浪，通过控制摇板的运动轨迹在水面产生规则波或不规则波，水池中安装浪高仪，浪高仪测得的实时波高信息作为摇板造波闭环控制的反馈信号反馈到上位工控机，实现摇板造波的闭环控制；造风模块采用PC机加装多功能数据采集卡的控制模式，包括多功能数据采集卡、风机变频器、轴流风机和风速仪；造风模块通过多功能数据采集卡的模拟量输出控制风机变频器频率，进而控制风机的转速，风道内安装有风速仪，风速仪测得的实时风速通过多功能数据采集卡的模拟量输入通道进行采集，作为造风闭环控制的反馈信号反馈到上位工控机，实现风机造风的闭环控制；数字量数据采集卡负责采集控制面板按钮信号及滚珠丝杠限位开关和行程开关信号，并输出控制伺服驱动器及风机变频器的控制信号。