摇板式造波机自动控制系统的研究

论文题目: 摇板式造波机自动控制系统的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 张剑

导师: 王建国

关键词: 摇板式造波机,规则波,随机波,计算机控制,组态软件

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 造波机是实验室进行波浪模拟的最主要设备,波浪模拟对于船舶、水利、海工建筑、海上石油开采等许多领域的研究都有重要的意义。本文从改进水池造波系统性能,提高水池造波品质的目的出发,对造波系统进行了分析和研究。本项目来源于大连理工大学水利实验室。在对原有造波系统的功能和控制原理进行分析的基础上,研制了新的造波机控制系统。改造后的造波系统采用了先进的计算机控制技术,设计了界面友好的监控软件,并且在实现原系统可以生成规则波的基础上,增加了生成随机波的功能。本文根据波浪理论,分析了规则波和随机波的特性,以及各波浪参数之间的关系。并且针对生成规则波和随机波两种情况,具体分析了模拟波浪的方法。此外,本文还从控制角度对系统的控制体系结构、控制策略以及控制算法进行了深入的探讨和研究。系统采用双闭环负反馈控制,控制类型选择PI控制。在此基础上设计的控制系统硬件上采用了普通PC机作为上位机,松下FP1型号的PLC作为下位机,并采用三菱FR-S540变频器对交流感应电动机进行变频控制,PC机与PLC通过RS—232进行串行通讯。控制软件方面,设计了功能强大的监控系统。该监控系统由打印模块、计算程序模块和监控软件模块组成,其中监控软件和打印模块由组态王6.0开发,计算程序模块由VB6.0开发,并且计算程序模块的程序可以通过Microsoft的动态交换协议(DDE)与监控软件进行数据交换。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 波浪模拟技术的国内外发展情况

1．3 项目概况

1．4 本文主要研究工作

2 波浪理论

2．1 微幅波理论

2．2 随机波浪理论

2．2．1 波浪要素

2．2．2 波面的描述与海浪谱

3 造波机系统组成

3．1 各部分选型及基本结构

3．1．1 造波方式的选择

3．1．2 驱动方式选择

3．1．3 浪高仪

3．1．4 造波水池和消波装置

3．1．5 控制方式的选择

3．2 系统性能指标及特点

4 水池造波技术的研究

4．1 造波机传递函数确定

4．1．1 摇板摆幅和波高的关系

4．1．2 造波机传递函数

4．2 规则波浪模拟技术

4．3 不规则波浪模拟技术

4．3．1 造波信号的计算机生成

4．3．2 随机电压信号转换为造波机的摆幅

4．3．3 随机波浪的产生

4．4 控制算法

5 控制系统工作流程设计

5．1 上位机工作流程

5．2 下位机工作流程

5．3 上位机和下位机的通讯

6 控制系统软件设计

6．1 系统软件概述

6．2 计算程序模块

6．3 打印报表程序模块

6．4 监控软件

6．4．1 概述

6．4．2 监控软件人机界面设计思想

6．4．3 监控软件人机界面具体设计

6．4．4 监控软件中的数据交换

6．4．5 监控软件后台程序设计

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

大连理工大学学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-07-05

参考文献

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[4].交流伺服智能位置控制技术的研究与实现[D]. 刘于之.大连理工大学2011
[5].基于网络运动控制的大功率造波机技术研究[D]. 刘闯.大连理工大学2009

摇板式造波机自动控制系统的研究

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