论文题目: 水槽式无反射规则波造波机的控制系统
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 邓勇
导师: 王收军
关键词: 无反射,造波机,二次反射,波高传感器
文献来源: 天津理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在研究波浪对海岸、港口、船舶作用的实验室模拟实验中,需要一种机械设备——造波机来模拟河流、大海中的自然波浪,使之在力学特性和统计特征等方面与海洋工程环境中的实际波浪相似,再辅以适当的物理模型,由此得到的试验结果就能够符合实际情况,提高建筑和船舶的设计精度。传统的造波机动作简单,不能很好的解决试验中二次反射引起波形失真的问题。在传统的造波机基础上,增加无反射控制功能之后,可以解决水工学试验中的二次反射问题,因而可以提高海岸,港口,船舶及近海等工程建设的模拟试验精度。本文在国内外专家学者的研究基础上,重点研究了无反射造波理论的实际工程应用问题。本文在前人的理论基础上推导了无反射造波的运动控制方程,并根据运动控制方程设计了控制程序;构建了无反射控制的硬件系统,完成了无反射模块的设计。根据构建的无反射控制系统,进行了有反射和无反射的对比试验,试验结果表明,该方法能有效地消除模拟试验中的二次反射问题。最后,对本文所做的工作进行了总结,并对进一步的研究工作做了展望。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 本课题的研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 试验段设置波高仪的方法
1.2.2 造波板上设置波高仪的方法
1.3 本文的主要工作
第二章 基本造波理论
2.1 造波机的造波原理
2.2 无反射造波的基本原理
第三章 控制系统的结构和工作原理推导
3.1 造波机系统结构
3.1.1 有反射造波机系统结构
3.1.2 无反射造波机系统结构
3.2 控制系统工作原理推导
3.2.1 有反射控制系统工作原理推导
3.2.2 无反射控制系统工作原理推导
第四章 波高传感器的研制
4.1 概论
4.2 波高传感器的结构与工作原理
4.2.1 结构与工作原理
4.2.2 电极的平行度对测量精度的影响
4.3 检测电路
4.3.1 C—T 转换电路工作原理
4.3.2 CPU 的选择
4.3.3 输出电路
4.4 电极挂水对测量精度的影响
4.5 实验数据的分析
4.5.1 稳定性实验及分析
4.5.2 线性实验及分析
4.5.3 温度对介电常数影响的实验及分析
4.6 波高传感器程序
第五章 伺服放大器电路的设计
5.1 伺服放大器的组成
5.2 伺服放大器的技术参数及功能介绍
5.2.1 前置放大器
5.2.2 反馈放大电路
5.2.3 功率放大电路
5.2.4 报警/保护电路
5.2.5 报警触发电路
5.2.6 滤波电容的作用
第六章 无反射造波控制程序的设计
6.1 程序功能介绍
6.2 操作说明
第七章 无反射控制性能测试
7.1 测试的意义
7.2 测试环境及测试内容
7.3 测试试验
7.3.1 理论过程分析
7.3.2 实际测试过程
7.3.3 入反射分离
7.3.4 无反射和有反射试验对比结果
第八章 结论和展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献
致谢
附录1 波高传感器线性试验数据
附录2 波高传感器在不同水位时温度与电压的关系
附录3 水槽无反射伺服放大器电路
附录4 有反射和无反射造波波面过程线对照
发布时间: 2007-08-01
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