一、計算機(jī)技術(shù)在方向譜造波機(jī)控制軟件中的應(yīng)用（論文文獻(xiàn)綜述）
趙藝陽[1]（2021）在《造波機(jī)控制技術(shù)研究》文中提出采用先進(jìn)的波浪模擬控制技術(shù)的造波機(jī)系統(tǒng),能夠在實(shí)驗(yàn)水域內(nèi)精準(zhǔn)模擬產(chǎn)生波浪,并使其作用于各種模型結(jié)構(gòu)物上,對海岸和近海工程設(shè)計、波浪理論的研究等具有重要意義。波浪模擬控制技術(shù)屬于多學(xué)科交叉的技術(shù)范疇,涵蓋了波浪理論、運(yùn)動控制、機(jī)械構(gòu)造、信號電子技術(shù)等多學(xué)科知識。本文根據(jù)工程項(xiàng)目中遇到的相關(guān)問題,分別對波浪模擬控制系統(tǒng)中的運(yùn)動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理方法、軟件功能設(shè)計中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究。本文以波浪理論為基礎(chǔ),通過控制方程及邊界條件給出速度勢解,由速度勢解進(jìn)一步得到波浪與造波機(jī)間的傳遞函數(shù),從而使電機(jī)的位置-時間序列與波譜的時間序列相對應(yīng)。在運(yùn)動控制技術(shù)方面,本文針對多個ZMP嵌入式控制器間的同步問題,設(shè)計了一種同步信號卡,集成于系統(tǒng)的上位機(jī)中,從而通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)多控制器的同步控制。本文針對運(yùn)動控制過程中的實(shí)時插值問題,提出了一種循環(huán)冗余插值算法,通過分批次進(jìn)行插值運(yùn)算,提高了計算效率,并解決了因線性外推而導(dǎo)致的速度不連續(xù)問題。針對造波機(jī)運(yùn)動控制中伺服軸的啟停問題,采用余弦軌跡多重擬合的啟停控制算法,并在大慣量造波機(jī)系統(tǒng)中得到了良好效果。在數(shù)據(jù)處理方面,原有湊譜方法對造波文件直接進(jìn)行修正,湊譜過程要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),效率低下。本文通過頻率響應(yīng)法得到了造波板與波高的傳遞函數(shù),并通過漢明窗譜估計方法求解行進(jìn)波傳遞函數(shù)和瞬態(tài)波傳遞函數(shù),經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,具有較高的效率。在軟件設(shè)計方面,本文針對不同的網(wǎng)絡(luò)類型設(shè)計了不同的通信方式,設(shè)計了一種網(wǎng)絡(luò)心跳檢測方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)的檢測和重連,針對大文件傳輸問題采用FTP協(xié)議進(jìn)行文件傳輸,針對異常檢測設(shè)計了一種高效、穩(wěn)定的檢測方案。本文所給出的技術(shù)方案和技術(shù)方法,經(jīng)工程實(shí)踐,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,對波浪模擬控制系統(tǒng)的研制開發(fā)具有重要意義。
劉壯[2]（2020）在《大型多向造波機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化》文中研究說明如何真實(shí)地重現(xiàn)海上波浪的隨機(jī)運(yùn)動現(xiàn)象,從而提高實(shí)驗(yàn)研究的精度,一直是國內(nèi)外海工模型實(shí)驗(yàn)非常關(guān)注的問題。多向造波機(jī)因具有產(chǎn)生多向不規(guī)則波的能力而更加逼近海上真實(shí)的波浪,因此受到廣大海工科研人員的高度關(guān)注,目前已成為海工實(shí)驗(yàn)室必備的重型裝備之一。然而伴隨著現(xiàn)今科技水平的高速發(fā)展,人們對海洋資源深度探知與開發(fā)的渴望越來越強(qiáng),因而對實(shí)驗(yàn)精細(xì)化水平的要求也越來越高,這促使波浪模擬的品質(zhì)需求越來越高,這一需求不僅會影響到造波機(jī)結(jié)構(gòu)的變化,而且還會大幅度提升運(yùn)算載荷。為此本文將從控制系統(tǒng)優(yōu)化的角度對現(xiàn)有的大型多向造波機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化,該工作將為下一代具有更高計算復(fù)雜度的大型多向造波裝備的研制奠定基礎(chǔ)。多軸、大運(yùn)算量和高精穩(wěn)定控制是新一代造波機(jī)的三個基本特征。因而,傳統(tǒng)上“單PLC控制器+驅(qū)動器+電機(jī)”的造波控制方式也會因控制軸數(shù)和計算能力的限制而影響到造波水平的進(jìn)一步提升。為此,本文采用了現(xiàn)代具有高性能計算能力的且?guī)в熊汸LC的新型控制器代替原來造波機(jī)所廣泛采用的傳統(tǒng)PLC控制器進(jìn)行設(shè)計,同時為新一代多板造波機(jī)構(gòu)建了基于EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)的多控制器分組控制結(jié)構(gòu),并針對分組控制時控制器間的同步問題,提出了多控制器造波機(jī)的時鐘同步方法,其中包括同一控制器多軸間同步控制設(shè)計與不同控制器間的任務(wù)時鐘同步設(shè)計。與此同時,在本文所構(gòu)建的控制結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,針對造波板行進(jìn)軌跡的順滑問題,結(jié)合運(yùn)動控制技術(shù)探索了軌跡插值方法,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了適用于當(dāng)前造波控制需求的數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法。接下來,本文針對造波機(jī)啟停不當(dāng)時所激發(fā)錯誤波浪的問題,深入研究了電機(jī)啟停控制曲線的計算方法,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出余弦造波啟?？刂魄€。最后,本文基于新構(gòu)建的多控制器多板造波控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了控制軟件的設(shè)計,并在設(shè)計過程中著重考慮了多板造波機(jī)的協(xié)調(diào)控制效率問題和今后造波系統(tǒng)擴(kuò)展升級的需求。本文以海工實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前所面臨的大型多向造波機(jī)更新?lián)Q代為背景,以清晰模塊化的方式進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計與問題研究,在整個研究與設(shè)計過程中將造波機(jī)控制結(jié)構(gòu)分為實(shí)時和非實(shí)時兩個部分:在實(shí)時部分中著重突出時鐘同步控制的精度和數(shù)據(jù)插補(bǔ)的高效;在非實(shí)時部分中著重突出造波控制運(yùn)行的順滑以及系統(tǒng)穩(wěn)定性。最后,在海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中搭建了新型多板造波機(jī)測試樣機(jī),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文工作的有效性,其中在多控制器系統(tǒng)的同步控制精度上、系統(tǒng)性能和可靠性上均達(dá)到了新一代造波機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求。本文的工作將為今后更加精細(xì)、準(zhǔn)確的波浪譜模擬打下堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)并提供了設(shè)備保證。
田野[3]（2020）在《搖板式造波機(jī)系統(tǒng)的研究》文中研究表明近年來,造波裝置在船舶設(shè)計、海工平臺設(shè)計等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,可以用其產(chǎn)生期望的波浪來模擬實(shí)際波浪對結(jié)構(gòu)物的影響。目前,部分實(shí)驗(yàn)室為模擬水流對泥沙的搬運(yùn)以及之后的沉積,也用造波機(jī)來產(chǎn)生波浪。本項(xiàng)目來源于某單位委托設(shè)計的項(xiàng)目:水波模擬實(shí)驗(yàn)造波機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計,該造波裝置主要用于產(chǎn)生指定波長的規(guī)則波和隨機(jī)波,進(jìn)而模擬波浪對地質(zhì)的影響。本文基于項(xiàng)目給定的基本要求,對整個水池?fù)u板式造波機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等主要部分進(jìn)行了分析和研究,并基于該造波系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù),建立數(shù)值分析模型,對該水池?fù)u板造波過程進(jìn)行了成型效果仿真。首先,本文基于模擬實(shí)驗(yàn)水池的實(shí)際情況,分析了現(xiàn)有波高公式的局限性,并基于體積不變的假設(shè),推導(dǎo)了適用于試驗(yàn)水池的淺水搖板造波公式,得到了該試驗(yàn)水池環(huán)境下,搖板波高與搖板安裝角度、搖板轉(zhuǎn)動角速度的關(guān)系。然后,依據(jù)此淺水造波結(jié)論,結(jié)合水動力理論,分析了水波對搖板的作用力,完成了模擬造波機(jī)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計和實(shí)物的現(xiàn)場安裝,對搖板進(jìn)行了有限元分析,結(jié)果表明,搖板符合強(qiáng)度和剛度的要求。接著,對造波機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,采用了目前國內(nèi)外主流的交流伺服控制系統(tǒng),完成了模擬試驗(yàn)水池控制系統(tǒng)的設(shè)計。最后,對該造波系統(tǒng)進(jìn)行了造浪成型效果仿真,完成了規(guī)則波和不規(guī)則波的模擬,結(jié)果表明造波機(jī)能夠很好的滿足模擬實(shí)驗(yàn)的要求,且進(jìn)一步驗(yàn)證了基于等體積流量法的實(shí)驗(yàn)水池淺水造波理論的正確性。通過對水池波浪產(chǎn)生方法的研究,可以為搖板式造波機(jī)在淺水造波中的應(yīng)用提供參考,為海洋工程裝備的開發(fā)提供重要依據(jù)。
丁可[4]（2018）在《基于EtherCAT的多控制器同步的造波機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計》文中認(rèn)為在海洋工程領(lǐng)域,造波機(jī)是一種十分重要的大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備,其可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中模擬海洋波浪。對研究波浪作用對于海洋建筑物及船舶的影響,提供了有利的實(shí)驗(yàn)條件。研究造波機(jī)控制系統(tǒng)對于開發(fā)海洋資源,發(fā)展海上經(jīng)濟(jì)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合造波機(jī)的發(fā)展歷史和工作原理,以及對運(yùn)動控制器技術(shù)和控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究,設(shè)計了一種基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的多控制器同步的造波機(jī)控制系統(tǒng)。深入研究了EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步原理和同步觸發(fā)機(jī)制,分析了多個控制器間時鐘同步的過程,基于EtherCAT的同步觸發(fā)機(jī)制,提出了一種延遲補(bǔ)償算法,解決了由于上電時刻不同導(dǎo)致的多控制器間多軸運(yùn)動不同步的問題,有效的提高了多控制器間的同步性。同時,設(shè)計了造波機(jī)軟件控制系統(tǒng),采用MFC技術(shù)開發(fā)了上位機(jī)控制軟件,采用德國BECKHOFF公司的TwinCAT平臺開發(fā)了下位機(jī)控制軟件。上位機(jī)與下位機(jī)之間采用BECKHOFF的ADS通信技術(shù)傳輸控制指令。針對上位機(jī)生成的波浪數(shù)據(jù)過大的問題,采用FTP協(xié)議傳輸波浪數(shù)據(jù)文件的解決方案;同時下位機(jī)采用雙緩存交替讀取文件的方式讀取波浪數(shù)據(jù),滿足了實(shí)時運(yùn)動控制對數(shù)據(jù)的使用要求。由于FTP協(xié)議可以傳輸較大的波浪數(shù)據(jù)文件,因此,下位機(jī)不必再進(jìn)行插值運(yùn)算,提高了造波的精度。另外,設(shè)計了一個64位的變量表示運(yùn)行中的各種錯誤信息,可以精確到每根軸的錯誤,上位機(jī)對此變量注冊異步通知,可以實(shí)時獲得下位機(jī)的故障信息,并且使用Easylogging++日志工具對故障信息進(jìn)行日志記錄,方便日后查看。最后,在實(shí)驗(yàn)室中搭建了實(shí)驗(yàn)平臺,驗(yàn)證了多控制器間控制的同步性,以及整個系統(tǒng)解決方案的可行性。本設(shè)計給出的解決方案,為研制三維主動吸收式的水池造波機(jī)系統(tǒng),提供了有力的技術(shù)支持和保障。
王喜林[5]（2018）在《面向窄帶譜的造波機(jī)主動吸收技術(shù)研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理在海洋工程等領(lǐng)域的模型實(shí)驗(yàn)中,造波機(jī)作為產(chǎn)生波浪的重要儀器,旨在準(zhǔn)確地模擬海浪,人類對造波機(jī)的研究、造波理論的研究有著非常重要的意義。然而,與真實(shí)海洋環(huán)境相比,實(shí)驗(yàn)室多在水槽或者水池等封閉的環(huán)境內(nèi)模擬海浪,存在二次反射問題,即造波板推出入射波,入射波遇到水槽壁或者結(jié)構(gòu)物反射,反射波遇到造波板再次反射,此時產(chǎn)生二次反射波,之后多次反射,波浪環(huán)境已經(jīng)被破壞,不光有目標(biāo)波浪,還有多次反射波的干擾,這種情況下測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必然是不準(zhǔn)確的。因此,消除二次反射波具有非常重要的意義。為消除造波機(jī)與結(jié)構(gòu)物間的二次反射波影響,可利用造波機(jī)在產(chǎn)生目標(biāo)波的同時產(chǎn)生補(bǔ)償波來消除二次反射波,該方法稱為造波機(jī)主動吸收技術(shù)。本文首先介紹了造波理論、主動吸收理論、造波機(jī)的歷史發(fā)展,介紹了推板式造波機(jī)主動吸收控制方程,推導(dǎo)了單頻率的規(guī)則波的主動吸收控制方程;不規(guī)則波可以看作由多個頻率的波疊加而成,使得其吸收控制方程不能在時域內(nèi)求解,因此選擇在頻域內(nèi)對其分析,將時域內(nèi)的控制方程變換為頻域下的控制方程,但是由于無法求出頻域傳遞函數(shù)的解析解,只有數(shù)值解,不能用于主動吸收控制,因此采用濾波器擬合頻域下的控制方程,代替其實(shí)現(xiàn)時域下的主動吸收控制。傳統(tǒng)方式是采用全頻域內(nèi)的優(yōu)化計算方法,而波浪頻率主要分布在[0.5,2]Hz,并且單一波譜情況下根據(jù)其主頻分布,波譜覆蓋的頻率范圍更小,基本屬于窄帶譜范圍,全頻域優(yōu)化計算不僅復(fù)雜而且繁瑣,涉及到頻率域內(nèi)的所有傳遞函數(shù)校正。且當(dāng)水深變化后仍需做同樣的工作。本文采用最小均方自適應(yīng)（LMS）算法,可根據(jù)時域數(shù)據(jù)并針對該數(shù)據(jù)本身頻率范圍計算控制參數(shù),將LMS算法計算得到的傳遞函數(shù)擬合值與理論值作對比,經(jīng)過誤差分析,得出誤差最小的抽頭權(quán)值,然后導(dǎo)入有限長沖激響應(yīng)濾波器中。通過Simulink模型仿真驗(yàn)證該方法所得控制參數(shù)在二維水槽中的主動吸收效果,不規(guī)則波仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示該方法能夠明顯吸收二次反射波,該方法可極大提升效率和穩(wěn)定性。本項(xiàng)目搭建了一套基于苞米勒控制下的主動吸收式造波機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺。上位機(jī)是一臺工控機(jī),上位機(jī)控制軟件基于MFC開發(fā),下位機(jī)包括苞米勒PLC02、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī),下位機(jī)控制軟件基于ProprogⅢ開發(fā)。工程項(xiàng)目在ProMaster中搭建控制,上下位機(jī)基于EtherCAT通信。此外為提高實(shí)驗(yàn)精度,本文對控制系統(tǒng)進(jìn)行了延時補(bǔ)償,平滑濾波、水動力傳遞函數(shù)修正等改進(jìn)。最后,將基于LMS的主動吸收算法理論通過實(shí)驗(yàn)平臺驗(yàn)證算法的有效性,實(shí)驗(yàn)表明窄帶譜范圍內(nèi),基于LMS算法的主動吸收控制系統(tǒng)吸收效果良好。
程少科[6]（2016）在《造波系統(tǒng)能量優(yōu)化研究及其機(jī)構(gòu)設(shè)計》文中研究指明在海洋環(huán)境中,波浪對海洋工程建筑物、港口及船舶產(chǎn)生巨大沖擊力,是造成海洋裝備破壞的主要因素,因此展開波浪模擬研究對海洋裝備可靠性的提高十分重要。造波系統(tǒng)是應(yīng)用于試驗(yàn)水池中實(shí)現(xiàn)海洋波浪模擬的核心基礎(chǔ)裝備,通過水體擾動試驗(yàn)采集波浪沖擊數(shù)據(jù),進(jìn)行相關(guān)分析,為開發(fā)海洋裝備提供依據(jù)。本文在綜合分析了國內(nèi)外學(xué)者對波浪產(chǎn)生機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,指出現(xiàn)有由極限波陡理論和微幅波理論推導(dǎo)出的波高公式用在試驗(yàn)水池中具有一定的局限性。針對試驗(yàn)水池造波系統(tǒng)中能量優(yōu)化的問題,通過分析試驗(yàn)水池中搖板造波原理和水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡,利用流體力學(xué)中流量體積的變化,建立了試驗(yàn)水池中波高產(chǎn)生與搖板運(yùn)動運(yùn)動速度和角度之間的數(shù)學(xué)方程,并推導(dǎo)出波浪能量與波高之間的關(guān)系;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)搖板造波過程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,分析了搖板不同起始偏角下產(chǎn)生波浪能量的變化。并搭建了造波系統(tǒng),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。對搖板不同起始偏角設(shè)計了相應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu),驗(yàn)證建立的數(shù)學(xué)模型。通過對比,最終得到搖板式造波系統(tǒng)能量最優(yōu)時搖板的起始擺角和擺角范圍。通過對試驗(yàn)水池造波系統(tǒng)波浪產(chǎn)生方法和能量優(yōu)化的研究,為海洋工程平臺設(shè)計開發(fā)提供相關(guān)的理論指導(dǎo)?？偨Y(jié)了本文的研究內(nèi)容和成果,并對海洋裝備的可靠性的評估提供了指導(dǎo)。
陳永富[7]（2013）在《基于多控制器多軸同步的造波機(jī)技術(shù)研究》文中研究表明多向不規(guī)則波造波機(jī)可以模擬海上的多種類型波浪,用其在實(shí)驗(yàn)室中模擬波浪的周期、波高及傳播方向等各種要素,盡可能的還原自然界中的波浪,獲得非常精確的模擬數(shù)據(jù),用于波浪對船舶和海岸建筑物的作用機(jī)理,以及工程建設(shè)等研究。本文結(jié)合了實(shí)際項(xiàng)目,介紹了L型分段式多向不規(guī)則波造波機(jī)產(chǎn)生波浪的原理,以及造波機(jī)的控制技術(shù)。通過對項(xiàng)目需求的分析,引入了基于SIMOTION D型運(yùn)動控制器的多控制器多軸等時同步技術(shù),以此項(xiàng)技術(shù)為理論基礎(chǔ)設(shè)計出了由6臺西門子公司的SIMOTION D435運(yùn)動控制器,160臺SINAMICS S120系列的驅(qū)動器、160臺大功率同步伺服電機(jī)及其他端子模塊所構(gòu)成的多向不規(guī)則波造波機(jī)的控制系統(tǒng),目的是為了實(shí)現(xiàn)造波機(jī)的所有造波板在擁有自己獨(dú)立的運(yùn)行軌跡的情況下能夠同步運(yùn)行。敘述了在造波機(jī)系統(tǒng)設(shè)計過程中的主要完成的工作,包括設(shè)備選型,系統(tǒng)硬件搭建,在SCOUT平臺下對系統(tǒng)的硬件、網(wǎng)絡(luò)配置以及通過PROFIBUS-DP接口實(shí)現(xiàn)控制器間的同步,控制器間的電機(jī)同步啟動,上位機(jī)向下位控制器傳送數(shù)據(jù)等。最后通過可行性的實(shí)驗(yàn)對造波機(jī)工作性能進(jìn)行了測試,包括數(shù)據(jù)傳送、軸的同步運(yùn)行,以及通過波浪數(shù)據(jù)對造波機(jī)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證等,得到比較滿意的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證了多控制器多軸同步技術(shù)在多向不規(guī)則波造波機(jī)系統(tǒng)中的可行性。多控制器多軸同步技術(shù)在造波機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn),為將來研制多向不規(guī)則波造波機(jī)提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)。
趙靖[8]（2012）在《基于齒輪同步功能的大功率造波機(jī)系統(tǒng)設(shè)計》文中研究表明為了更好地認(rèn)識海洋環(huán)境尤其是近海海域,合理開發(fā)利用海洋資源,需要通過精確的理論分析,并且利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行大量的人工模擬。為了對海洋波浪進(jìn)行人工模擬制造,國內(nèi)外開發(fā)了多種造波機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)今造波機(jī)系統(tǒng)種類繁多,功能也很強(qiáng)大,但針對模擬大波浪的大功率造波機(jī)系統(tǒng)開發(fā)甚少,并且較少使用新型的開發(fā)設(shè)備、開發(fā)工具和開發(fā)技術(shù)。常規(guī)的單板造波機(jī)系統(tǒng)僅需一臺電機(jī),大功率造波機(jī)系統(tǒng)由于總體功非常大,很難找到適合型號的電機(jī),所以采用多臺電機(jī)進(jìn)行同步控制,這就要求所有電機(jī)的運(yùn)行具有很好的同步性能、運(yùn)行精度和保護(hù)措施。本文以大連理工大學(xué)海岸與近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的造波機(jī)系統(tǒng)為背景,針對具體實(shí)際工程,詳細(xì)地對一種通過多臺電機(jī)進(jìn)行同步控制的大功率單板造波機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)設(shè)計。設(shè)計中選用西門子公司新型電機(jī)、SIMOTION D435控制器、驅(qū)動器和端子模塊設(shè)備,基于SCOUT軟件開發(fā)平臺,將硬件設(shè)備進(jìn)行組態(tài),通過ST語言和MCC實(shí)現(xiàn)下位機(jī)程序編寫,并運(yùn)用齒輪同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)多臺電機(jī)的同步控制,對造波機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計,并在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了系統(tǒng)搭建,完成了實(shí)驗(yàn)測試工作的重要環(huán)節(jié),能夠使造波機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)使能、點(diǎn)動、尋零、造波等基本功能,得出了可行性結(jié)論。最后簡單介紹了一種通過多控制器進(jìn)行多臺電機(jī)控制的多板造波機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計思路,提出了將來需要完善的工作,為今后的繼續(xù)開發(fā)打下一定的基礎(chǔ)。
王磊[9]（2012）在《造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)建模及控制技術(shù)研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理作為自動控制領(lǐng)域的一個重要分支,運(yùn)動控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備制造等多個領(lǐng)域。隨著控制任務(wù)復(fù)雜化、控制設(shè)備多樣化,傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)的控制方式已不能滿足其大規(guī)模、分布式、多軸協(xié)同的控制要求。將網(wǎng)絡(luò)引入該領(lǐng)域構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng),不但可以解決這些難題,而且能夠簡化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,降低成本?？紤]到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制技術(shù)在大型海工實(shí)驗(yàn)設(shè)備—海洋造波機(jī)中的應(yīng)用,本文擬研究網(wǎng)絡(luò)延遲、丟包等對系統(tǒng)性能的影響,通過系統(tǒng)模型的建立和控制技術(shù)的研究解決吸收式造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)高速實(shí)時控制、高精度同步等關(guān)鍵技術(shù)難題,具體從以下幾個方面做深入的研究：首先,從造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制的特點(diǎn)切入,構(gòu)建層級式結(jié)構(gòu)的海洋造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng),基于該結(jié)構(gòu)通過對一個造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)子單元的分析和建模,給出在一定約束條件下整個系統(tǒng)全閉環(huán)數(shù)學(xué)模型。對該模型在四種應(yīng)用觸發(fā)模式框架下進(jìn)行分析,明確建立的系統(tǒng)的觸發(fā)模式?？紤]網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用的特點(diǎn),進(jìn)一步放寬約束條件,在系統(tǒng)中引入隨機(jī)噪聲干擾信號,并注意到在層級式結(jié)構(gòu)下,數(shù)據(jù)包出現(xiàn)亂序的可能性,建立造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型。分析該模型,確定系統(tǒng)的穩(wěn)定條件,并利用求解線性矩陣不等式的方法證明給出條件的合理性。其次,為了滿足實(shí)驗(yàn)需要,確保在有界時延內(nèi)檢測到現(xiàn)場造的波浪的參數(shù)并傳送給上位機(jī),用以修正目標(biāo)波譜數(shù)據(jù),產(chǎn)生下一采樣周期的控制命令,控制造波板做相應(yīng)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)主動吸收功能。考慮到在提出的層級式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)下,通信協(xié)議能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀攜帶時間戳,因此可以在上位機(jī)記錄端到端的網(wǎng)絡(luò)通信延遲。基于此建立采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的觀測預(yù)測器模型,預(yù)測系統(tǒng)未來延遲,從而確定系統(tǒng)下一采樣時刻控制指令的輸出。具體實(shí)現(xiàn)思路是將記錄到的第K次采樣之前的延遲時間序列值作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,通過前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,預(yù)先得到第K+1次采樣的系統(tǒng)時間延遲值,根據(jù)此值給出系統(tǒng)控制輸入的預(yù)估值。該方法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是所采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇,二是預(yù)測觀測器模型的建立。此外,對提出的模型進(jìn)行仿真分析,以驗(yàn)證基于該模型的系統(tǒng)在存在一定的延遲和丟包的情況下的穩(wěn)定性及模型的有效性。再次,對在不同網(wǎng)絡(luò)延遲類型下的系統(tǒng)模型的PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,給出符合評價函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的P、I、D幾個參數(shù)在不同采樣時間和系統(tǒng)時間常數(shù)下的變化規(guī)律。在分析不同類型延遲影響的基礎(chǔ)上,為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的PID參數(shù)在線整定,提出兩種網(wǎng)絡(luò)PID智能整定方法：基于二進(jìn)制編碼的遺傳算法PID整定方法和基于模糊控制的PID整定方法。針對相關(guān)整定方法建立系統(tǒng)仿真模型,在給定的網(wǎng)絡(luò)延遲情況下,對比智能PID整定和常規(guī)方法整定的效果,分析延遲的引入對系統(tǒng)響應(yīng)的影響。最后,采用時空圖方法,分析基于三種主流工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的系統(tǒng)時延構(gòu)成,通過對比包含不同數(shù)量從站的系統(tǒng)通信延遲的變化,從理論的角度重點(diǎn)評估EtherCAT協(xié)議的延遲性能。同時設(shè)計基于EtherCAT協(xié)議的時鐘同步功能實(shí)現(xiàn)方案,研究新的時鐘漂移動態(tài)補(bǔ)償算法。在此基礎(chǔ)上,提出將EtherCAT協(xié)議用于海洋造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動系統(tǒng)的現(xiàn)場層控制,更高層直接連接通用以太網(wǎng)的層級式設(shè)計方案,在方案基礎(chǔ)上搭建系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。為了保證實(shí)驗(yàn)平臺的下位主站在多任務(wù)操作系統(tǒng)Windows下實(shí)時控制功能的實(shí)現(xiàn),探討WinXP操作系統(tǒng)之上的INtime實(shí)時核擴(kuò)展,以及在該框架內(nèi)主站協(xié)議棧功能的實(shí)現(xiàn)；設(shè)計采用高性能DSP芯片加上網(wǎng)絡(luò)專用接口芯片以及控制接口電路的完整從站硬件平臺,開發(fā)從站協(xié)議棧及控制應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧在DSP上的移植。系統(tǒng)設(shè)計擬實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）構(gòu)建多功能高速大帶寬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),使子系統(tǒng)主站能夠?qū)υ觳ò迩暗牟r信息在低于1毫秒的周期時間內(nèi)進(jìn)行實(shí)時同步采集；（2）搭建魯棒性較好的閉環(huán)造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時多板同步控制；（3）以網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)傳輸媒介完成對各個造波板的同步控制,并在多任務(wù)操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)造波機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時控制。為驗(yàn)證建立的實(shí)驗(yàn)平臺的有效性和可靠性,需要對建立的系統(tǒng)進(jìn)行兩方面的性能測試評估。即：一方面,通過多次造波實(shí)驗(yàn),測試系統(tǒng)造波的穩(wěn)定性、重復(fù)性和精確性,另一方面,對下位系統(tǒng)進(jìn)行周期性和同步性的測試。
李木國,劉闖,王靜,張群[10]（2010）在《大功率電機(jī)應(yīng)用于造波機(jī)控制系統(tǒng)的可行性研究》文中認(rèn)為結(jié)合實(shí)際課題取得的成功經(jīng)驗(yàn),介紹了大功率大型不規(guī)則波造波機(jī)控制系統(tǒng)的組成及工作原理,闡述了該系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)工作過程中的性能以及特性曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)大功率電機(jī)應(yīng)用于大型造波機(jī)領(lǐng)域頻繁正反轉(zhuǎn)的可行性。
二、計算機(jī)技術(shù)在方向譜造波機(jī)控制軟件中的應(yīng)用（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法：通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法：對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究，這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認(rèn)識進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法：這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、計算機(jī)技術(shù)在方向譜造波機(jī)控制軟件中的應(yīng)用（論文提綱范文）
（1）造波機(jī)控制技術(shù)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 研究背景與意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展 |
| 1.2.1 波浪模擬控制系統(tǒng)發(fā)展概況 |
| 1.2.2 造波理論發(fā)展概況 |
| 1.2.3 波浪模擬運(yùn)動控制技術(shù)發(fā)展概況 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 2 波浪模擬運(yùn)動控制技術(shù) |
| 2.1 多ZMP控制器同步技術(shù) |
| 2.1.1 ZMP控制器簡介 |
| 2.1.2 同步信號卡設(shè)計 |
| 2.1.3 同步性能測試 |
| 2.2 運(yùn)動控制優(yōu)化 |
| 2.2.1 循環(huán)冗余插值 |
| 2.2.2 插值性能測試 |
| 2.2.3 啟?？刂苾?yōu)化 |
| 2.2.4 啟?？刂茰y試 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 3 湊譜方法研究 |
| 3.1 造波理論 |
| 3.1.1 控制方程和邊界條件 |
| 3.1.2 方程的速度勢解 |
| 3.2 傳遞函數(shù)校正 |
| 3.2.1 傳遞函數(shù)求解 |
| 3.2.2 傳遞函數(shù)校正方法 |
| 3.3 湊譜方法效率驗(yàn)證 |
| 3.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺 |
| 3.3.2 實(shí)驗(yàn)方案 |
| 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 波浪模擬控制軟件設(shè)計 |
| 4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) |
| 4.1.1 基于ADS通信的客戶端創(chuàng)建 |
| 4.1.2 基于Socket通信的服務(wù)器創(chuàng)建 |
| 4.1.3 基于FTP的文件傳輸 |
| 4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) |
| 4.2.1 兼容式設(shè)計 |
| 4.2.2 通信客戶端創(chuàng)建 |
| 4.2.3 運(yùn)動控制軟件設(shè)計 |
| 4.2.4 異常檢測與處理 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 5 技術(shù)性能 |
| 5.1 基于ZMP控制器的波浪模擬控制系統(tǒng) |
| 5.1.1 規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 5.1.2 不規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 5.2 基于TwinCAT控制器的波浪模擬控制系統(tǒng) |
| 5.2.1 規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 5.2.2 不規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（2）大型多向造波機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題研究背景與意義 |
| 1.2 國內(nèi)外造波機(jī)研究發(fā)展現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文的結(jié)構(gòu)安排 |
| 2 造波機(jī)系統(tǒng)的工作原理和組成結(jié)構(gòu) |
| 2.1 造波機(jī)工作原理簡介 |
| 2.2 造波機(jī)控制系統(tǒng)組成 |
| 2.3 本章小結(jié) |
| 3 基于多控制器的多向造波控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化 |
| 3.1 基于EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)的多控制器造波機(jī)系統(tǒng)設(shè)計 |
| 3.1.1 工業(yè)控制總線與EtherCAT |
| 3.1.2 基于EtherCAT構(gòu)建多向造波機(jī)控制系統(tǒng) |
| 3.1.3 系統(tǒng)選型方案測試 |
| 3.2 多控制器造波系統(tǒng)的同步控制方法研究 |
| 3.2.1 同一控制器下多軸同步控制方法 |
| 3.2.2 多控制器間同步時鐘補(bǔ)償方法 |
| 3.2.3 時鐘補(bǔ)償方法的同步測試 |
| 3.3 造波板運(yùn)動軌跡插補(bǔ)方法 |
| 3.4 造波機(jī)啟?？刂魄€設(shè)計 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 4 多向造波機(jī)控制軟件程序設(shè)計 |
| 4.1 造波機(jī)控制軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 4.2 上位機(jī)控制程序設(shè)計 |
| 4.2.1 上位機(jī)軟件工作流程 |
| 4.2.2 設(shè)備控制與ADS通信 |
| 4.2.3 波譜數(shù)據(jù)傳輸 |
| 4.2.4 上位機(jī)控制模塊UI設(shè)計 |
| 4.3 下位機(jī)控制程序設(shè)計 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 5 造波實(shí)驗(yàn)測試與結(jié)果分析 |
| 5.1 實(shí)驗(yàn)測試平臺搭建 |
| 5.2 規(guī)則波造波測試 |
| 5.3 不規(guī)則波造波測試 |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（3）搖板式造波機(jī)系統(tǒng)的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文主要的研究內(nèi)容 |
| 第2章 搖板造波波浪生成機(jī)理的研究 |
| 2.1 波浪的分類 |
| 2.2 造波機(jī)的形式 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)水池中水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動分析 |
| 2.4 波高公式分析 |
| 2.5 實(shí)驗(yàn)水池的搖板造波傳遞函數(shù)推導(dǎo) |
| 2.6 本章小結(jié) |
| 第3章 造波機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)計算 |
| 3.1 造波機(jī)傳動方案的選擇 |
| 3.2 造波系統(tǒng)的設(shè)計方案 |
| 3.3 造波機(jī)主要參數(shù)計算 |
| 3.4 滾珠絲桿和電機(jī)的選型 |
| 3.5 造波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第4章 造波機(jī)控制系統(tǒng)研究 |
| 4.1 運(yùn)動控制系統(tǒng)框圖 |
| 4.2 伺服運(yùn)動控制系統(tǒng) |
| 4.3 上位機(jī)的選擇 |
| 4.4 下位機(jī)及通信協(xié)議的選擇 |
| 4.5 驅(qū)動器及驅(qū)動電機(jī)的選擇 |
| 4.6 控制系統(tǒng)元器件的選型與安裝 |
| 4.7 控制系統(tǒng)軟件的編寫 |
| 4.8 本章小結(jié) |
| 第5章 造波系統(tǒng)波浪成型效果仿真分析 |
| 5.1 基本方程與湍流模型的選擇 |
| 5.2 VOF自由表面追蹤方法與UDF概述 |
| 5.3 數(shù)值阻尼消波 |
| 5.4 規(guī)則波的波浪成型效果仿真分析 |
| 5.5 不規(guī)則波的波浪成型效果分析 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第6章 總結(jié)及展望 |
| 6.1 總結(jié) |
| 6.2 展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 個人簡介 |
| 附錄 |
（4）基于EtherCAT的多控制器同步的造波機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題研究背景及意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究的發(fā)展及現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 造波理論的發(fā)展及現(xiàn)狀 |
| 1.2.2 造波機(jī)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 |
| 1.2.3 幾種實(shí)時工業(yè)網(wǎng)技術(shù)簡介 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 2 造波機(jī)工作原理與系統(tǒng)硬件設(shè)計 |
| 2.1 造波機(jī)工作原理 |
| 2.2 運(yùn)動控制器選型及簡介 |
| 2.3 運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò)選型及簡介 |
| 2.4 造波機(jī)系統(tǒng)解決方案硬件設(shè)計 |
| 2.4.1 硬件設(shè)備概述 |
| 2.4.2 造波機(jī)控制系統(tǒng)工作原理概述 |
| 3 造波機(jī)多控制器同步技術(shù) |
| 3.1 EtherCAT分布式時鐘同步原理 |
| 3.1.1 傳輸延遲補(bǔ)償 |
| 3.1.2 時鐘初始偏移補(bǔ)償 |
| 3.1.3 動態(tài)漂移補(bǔ)償 |
| 3.2 EtherCAT同步觸發(fā)機(jī)制 |
| 3.3 多控制器同步控制技術(shù) |
| 3.3.1 多控制器的時鐘同步 |
| 3.3.2 多控制器多軸同步技術(shù) |
| 4 造波機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 |
| 4.1 造波機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計 |
| 4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) |
| 4.2.1 上位機(jī)工作流程 |
| 4.2.2 波浪數(shù)據(jù)分發(fā) |
| 4.2.3 通信模塊設(shè)計 |
| 4.2.4 控制命令與故障信息處理 |
| 4.3 下位機(jī)軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn) |
| 4.3.1 下位機(jī)工作流程 |
| 4.3.2 雙緩存波浪數(shù)據(jù)讀取 |
| 4.3.3 多軸運(yùn)動控制實(shí)現(xiàn) |
| 4.3.4 實(shí)時故障檢測 |
| 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 |
| 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺的搭建 |
| 5.2 單網(wǎng)段同步性測試 |
| 5.3 多控制器間同步性測試 |
| 5.3.1 延遲補(bǔ)償算法效果分析 |
| 5.3.2 不同網(wǎng)段間電機(jī)同步性測試 |
| 5.4 系統(tǒng)整體方案與控制器性能測試 |
| 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（5）面向窄帶譜的造波機(jī)主動吸收技術(shù)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題研究背景及意義 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 造波機(jī)的發(fā)展概況 |
| 1.2.2 造波理論的進(jìn)展 |
| 1.2.3 主動吸收技術(shù)的研究進(jìn)展 |
| 1.3 論文主要研究工作和章節(jié)安排 |
| 2 造波理論及主動吸收原理簡介 |
| 2.1 造波理論 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 波浪速度勢解 |
| 2.1.3 傳遞函數(shù)解 |
| 2.2 規(guī)則波主動吸收理論 |
| 2.2.1 主動吸收控制方程 |
| 2.2.2 規(guī)則波主動吸收控制方程 |
| 2.3 面向窄帶譜的不規(guī)則波主動吸收理論 |
| 3 造波機(jī)系統(tǒng) |
| 3.1 造波機(jī)類型與工作原理 |
| 3.1.1 常見造波機(jī)類型 |
| 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)化造波機(jī)造波流程設(shè)計 |
| 3.2 EtherCAT的運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò)概況 |
| 3.3 造波機(jī)硬件平臺的搭建 |
| 3.4 造波機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計 |
| 3.4.1 軟件系統(tǒng)整體設(shè)計 |
| 3.4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計 |
| 3.4.3 下位機(jī)軟件設(shè)計 |
| 4 基于最小均方自適應(yīng)算法的主動吸收式造波機(jī) |
| 4.1 最小均方自適應(yīng)濾波器的基本原理 |
| 4.1.1 FIR橫向?yàn)V波器 |
| 4.1.2 最小均方自適應(yīng)濾波器的結(jié)構(gòu)與運(yùn)算概述 |
| 4.2 最小均方自適應(yīng)濾波器設(shè)計與仿真 |
| 5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析 |
| 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺搭建 |
| 5.2 水動力傳遞函數(shù)修正 |
| 5.2.1 調(diào)試造波系統(tǒng) |
| 5.2.2 延時補(bǔ)償和水動力傳遞函數(shù)修正 |
| 5.2.3 平滑處理 |
| 5.3 基于LMS的主動吸收實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 |
| 5.3.1 規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 5.3.2 不規(guī)則波實(shí)驗(yàn) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（6）造波系統(tǒng)能量優(yōu)化研究及其機(jī)構(gòu)設(shè)計（論文提綱范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 課題研究的背景及意義 |
| 1.2 國內(nèi)外試驗(yàn)水池和造波機(jī)研究現(xiàn)狀和概況 |
| 1.3 造波機(jī)理論的發(fā)展概況 |
| 1.4 本文的主要研究內(nèi)容 |
| 1.5 本章小結(jié) |
| 第二章 試驗(yàn)水池的造波理論研究及數(shù)學(xué)模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 造波機(jī)的分類及驅(qū)動執(zhí)行方式的選擇 |
| 2.2.1 造波機(jī)的分類 |
| 2.2.2 造波機(jī)的驅(qū)動執(zhí)行方式選擇 |
| 2.3 搖板造波理論的分析 |
| 2.3.1 水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡的分析 |
| 2.3.2 深水中水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡方程的建立 |
| 2.4 現(xiàn)有波高公式分析 |
| 2.4.1 極限波陡的波高公式分析 |
| 2.4.2 微幅波理論的波高公式分析 |
| 2.4.2.1 勢流理論基本方程的建立 |
| 2.4.2.2 邊界條件和初始條件的簡化 |
| 2.5 基于搖板運(yùn)動的波浪產(chǎn)生數(shù)學(xué)模型建立 |
| 2.5.1 連續(xù)性方程研究 |
| 2.5.2 基于體積流量變化的數(shù)學(xué)模型建立 |
| 2.6 波長λ的計算 |
| 2.7 本章小結(jié) |
| 第三章 造波系統(tǒng)能量優(yōu)化及其機(jī)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 波高與波浪能量之間關(guān)系的分析 |
| 3.3 波浪對搖板作用力的分析 |
| 3.4 搖板不同起始擺角的分析 |
| 3.5 搖板和連接機(jī)構(gòu)的設(shè)計 |
| 3.5.1 搖板機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計 |
| 3.5.2 搖板不同起始偏角的連接機(jī)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.6 本章小結(jié) |
| 第四章 造波機(jī)構(gòu)的搭建與實(shí)驗(yàn)分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 試驗(yàn)水池的造波系統(tǒng) |
| 4.3 搖板式造波機(jī)構(gòu) |
| 4.4 控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng) |
| 4.5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果分析 |
| 4.5.1 波高與搖板角度和速度之間的關(guān)系曲線及結(jié)果分析 |
| 4.5.2 搖板不同擺角時波高與偏角的關(guān)系曲線及結(jié)果分析 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第五章 總結(jié)與展望 |
| 參考 文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 |
（7）基于多控制器多軸同步的造波機(jī)技術(shù)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題背景及意義 |
| 1.2 造波機(jī)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r |
| 1.3 課題的項(xiàng)目背景概況 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 2 造波機(jī)系統(tǒng)簡述 |
| 2.1 造波機(jī)的分類 |
| 2.2 多向不規(guī)則波造波機(jī) |
| 2.2.1 多向不規(guī)則波概述 |
| 2.2.2 造波機(jī)產(chǎn)生多向不規(guī)則波的原理 |
| 2.2.3 分段式造波機(jī)的造波過程 |
| 2.3 造波機(jī)系統(tǒng)開發(fā)工具 |
| 2.3.1 軟件開發(fā)平臺 |
| 2.3.2 系統(tǒng)開發(fā)所用的軟件語言 |
| 3 造波機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 |
| 3.1 造波機(jī)基本介紹 |
| 3.1.1 造波機(jī)在水池中的布局 |
| 3.1.2 造波機(jī)技術(shù)指標(biāo)要求 |
| 3.1.3 波浪指標(biāo)對控制系統(tǒng)要求 |
| 3.2 系統(tǒng)設(shè)計方案選擇 |
| 3.2.1 運(yùn)動控制技術(shù)與造波機(jī) |
| 3.2.2 運(yùn)動控制器的發(fā)展 |
| 3.2.3 運(yùn)動控制器的類型 |
| 3.2.4 設(shè)計方案確定 |
| 3.3 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成 |
| 3.3.1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) |
| 3.3.2 系統(tǒng)單元功能介紹 |
| 3.4 控制系統(tǒng)選型及介紹 |
| 3.5 控制系統(tǒng)硬件連接 |
| 4 造波機(jī)的多軸同步控制技術(shù)設(shè)計 |
| 4.1 基于PROFIBUS-DP接口的分布式同步技術(shù) |
| 4.1.1 分布式同步技術(shù)概述 |
| 4.1.2 SIMOTION PROFIBUS-DP通信功能 |
| 4.2 同步控制的實(shí)現(xiàn) |
| 4.2.1 通過SIMOTION DP接口實(shí)現(xiàn)多控制器同步 |
| 4.2.2 多軸同步的實(shí)現(xiàn) |
| 4.3 造波機(jī)控制軟件實(shí)現(xiàn) |
| 4.3.1 軟件的整體結(jié)構(gòu)組成 |
| 4.3.2 上位機(jī)軟件程序執(zhí)行流程 |
| 4.3.3 下位機(jī)程序執(zhí)行流程 |
| 4.3.4 數(shù)據(jù)傳送程序?qū)崿F(xiàn) |
| 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 |
| 5.1 DP接口同步驗(yàn)證 |
| 5.2 造波機(jī)造波性能及軸同步實(shí)驗(yàn) |
| 5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺介紹 |
| 5.2.2 軸的同步性分析 |
| 5.2.3 波浪數(shù)據(jù)分析 |
| 總結(jié) |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（8）基于齒輪同步功能的大功率造波機(jī)系統(tǒng)設(shè)計（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 人工模擬海洋環(huán)境的意義以及造波機(jī)系統(tǒng)的提出 |
| 1.2 國內(nèi)外造波機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)簡介 |
| 1.3 現(xiàn)階段造波機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展需求 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 2 造波機(jī)系統(tǒng)簡介 |
| 2.1 造波機(jī)系統(tǒng)的常見類型和設(shè)計要求 |
| 2.1.1 造波機(jī)系統(tǒng)的常見類型 |
| 2.1.2 造波機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計要求 |
| 2.2 常見造波機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 |
| 2.2.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域 |
| 2.2.2 機(jī)械傳動結(jié)構(gòu) |
| 2.2.3 電氣控制結(jié)構(gòu) |
| 2.2.4 造波機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生波浪的過程 |
| 3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 |
| 3.1 系統(tǒng)特點(diǎn)以及主要技術(shù)指標(biāo) |
| 3.1.1 與其他多板造波機(jī)系統(tǒng)相比較的特點(diǎn) |
| 3.1.2 主要技術(shù)指標(biāo) |
| 3.2 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡介 |
| 3.3 系統(tǒng)電氣控制結(jié)構(gòu)以及開發(fā)工具選型 |
| 3.3.1 供電系統(tǒng) |
| 3.3.2 主控機(jī) |
| 3.3.3 運(yùn)動控制器 |
| 3.3.4 伺服驅(qū)動器 |
| 3.3.5 電機(jī) |
| 3.3.6 檢測部件 |
| 3.3.7 總線與運(yùn)動控制網(wǎng)絡(luò) |
| 3.4 系統(tǒng)具體功能 |
| 3.5 系統(tǒng)保護(hù)措施 |
| 3.5.1 軟件保護(hù)措施 |
| 3.5.2 硬件保護(hù)措施 |
| 3.6 系統(tǒng)硬件連線 |
| 3.7 主控機(jī)環(huán)境 |
| 3.8 SCOUT環(huán)境配置調(diào)試過程 |
| 3.8.1 SCOUT軟件開發(fā)平臺簡介 |
| 3.8.2 SCOUT環(huán)境下的配置過程 |
| 3.8.3 各個程序的流程 |
| 4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn) |
| 4.1 主控機(jī)與控制器之間的通信 |
| 4.2 數(shù)據(jù)傳輸與處理 |
| 4.2.1 關(guān)于較長數(shù)據(jù)的傳輸 |
| 4.2.2 關(guān)于數(shù)制和類型轉(zhuǎn)換 |
| 4.3 齒輪同步控制及實(shí)現(xiàn) |
| 4.3.1 齒輪同步功能介紹 |
| 4.3.2 系統(tǒng)中同步功能的具體實(shí)現(xiàn) |
| 4.4 提高控制精度的相關(guān)技術(shù) |
| 4.4.1 調(diào)整動態(tài)響應(yīng) |
| 4.4.2 電機(jī)優(yōu)化 |
| 4.4.3 力矩平衡分析以及實(shí)時修正 |
| 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 |
| 5.1 測試工作 |
| 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 |
| 5.2.1 硬件功能 |
| 5.2.2 軟件操作功能 |
| 5.2.3 同步性能 |
| 5.2.4 有待完善的地方 |
| 6 相同條件下多控制器造波機(jī)系統(tǒng)的研究 |
| 6.1 問題提出 |
| 6.2 思路簡介 |
| 6.2.1 配置思路 |
| 6.2.2 備選通信線 |
| 6.2.3 現(xiàn)階段可實(shí)現(xiàn)的功能以及需要解決的問題 |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
（9）造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)建模及控制技術(shù)研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題來源、研究目的及意義 |
| 1.1.1 課題來源 |
| 1.1.2 課題研究的背景及意義 |
| 1.2 網(wǎng)絡(luò)控制的研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制及造波機(jī)技術(shù) |
| 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)引入控制系統(tǒng)帶來的主要問題 |
| 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本數(shù)學(xué)模型 |
| 1.3 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)研究的主要問題 |
| 1.3.1 時間延遲產(chǎn)生及解決方法的研究 |
| 1.3.2 采樣丟失、拒絕及網(wǎng)絡(luò)丟包 |
| 1.3.3 時鐘同步 |
| 1.4 課題研究的主要內(nèi)容 |
| 1.5 本章小結(jié) |
| 2 造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)建模 |
| 2.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) |
| 2.1.1 運(yùn)動控制系統(tǒng)的組成 |
| 2.1.2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)的類型 |
| 2.1.3 造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)構(gòu)成及原理 |
| 2.2 造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)模型分析 |
| 2.2.1 造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)模型 |
| 2.2.2 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制離散系統(tǒng)模型 |
| 2.3 延遲與丟包同時存在的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)模型分析 |
| 2.3.1 基于半閉環(huán)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)丟包模型 |
| 2.3.2 基于全閉環(huán)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)丟包模型 |
| 2.4 基于隨機(jī)擾動的時變系統(tǒng)模型 |
| 2.4.1 系統(tǒng)限定條件 |
| 2.4.2 系統(tǒng)模型 |
| 2.4.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性條件及其有效性證明 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)延遲預(yù)測器模型 |
| 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型 |
| 3.1.1 延遲預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理與結(jié)構(gòu) |
| 3.1.2 權(quán)值的計算和反向傳播算法 |
| 3.1.3 輸入數(shù)據(jù)值區(qū)間變換和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇 |
| 3.1.4 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇仿真實(shí)驗(yàn) |
| 3.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的兩類延遲的觀測器模型 |
| 3.2.1 延遲已知預(yù)測模型 |
| 3.2.2 延遲未知預(yù)測模型 |
| 3.3 基于緩沖器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)延遲預(yù)測模型 |
| 3.3.1 基于緩沖器的延遲和丟包預(yù)測模型 |
| 3.3.2 參數(shù)K和L的確定 |
| 3.4 基于造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)模型的仿真研究 |
| 3.4.1 系統(tǒng)仿真模型 |
| 3.4.2 延遲和擾動對系統(tǒng)的影響 |
| 3.4.3 數(shù)據(jù)包丟失對系統(tǒng)的影響 |
| 3.4.4 基于延遲預(yù)測模型的性能仿真 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 4 基于智能控制方法的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制PID整定策略 |
| 4.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制PID整定方法 |
| 4.1.1 離散PID控制模型 |
| 4.1.2 基于優(yōu)化準(zhǔn)則的不同類型網(wǎng)絡(luò)延遲條件下PID控制優(yōu)化 |
| 4.2 基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定 |
| 4.2.1 問題的提出 |
| 4.2.2 基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計 |
| 4.2.3 遺傳過程的編碼和解碼 |
| 4.2.4 適應(yīng)度函數(shù)的選擇 |
| 4.2.5 遺傳操作的實(shí)現(xiàn) |
| 4.2.6 仿真驗(yàn)證 |
| 4.3 基于模糊控制的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)PID參數(shù)整定 |
| 4.3.1 問題的提出 |
| 4.3.2 模糊控制器的設(shè)計 |
| 4.3.3 造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)現(xiàn)場層控制模式 |
| 4.3.4 基于模糊PID整定的位置控制系統(tǒng)性能仿真 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 5 基于工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制 |
| 5.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制協(xié)議綜述 |
| 5.1.1 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的發(fā)展 |
| 5.1.2 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議 |
| 5.1.3 基于工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的運(yùn)動控制 |
| 5.2 EtherCAT協(xié)議研究 |
| 5.2.1 EtherCAT協(xié)議特點(diǎn) |
| 5.2.2 EtherCAT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及尋址模式 |
| 5.2.3 EtherCAT網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層功能實(shí)現(xiàn) |
| 5.3 EtherCAT協(xié)議延時特性分析 |
| 5.3.1 基于EtherCAT協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時延 |
| 5.3.2 基于主流工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的系統(tǒng)時延性能評估 |
| 5.4 基于工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的時鐘同步研究 |
| 5.4.1 精確時鐘同步協(xié)議IEEE 1588 |
| 5.4.2 基于EtherCAT協(xié)議的時鐘同步系統(tǒng)研究 |
| 5.4.3 造波機(jī)同步網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)模型及控制算法研究 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 6 海洋造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)平臺建設(shè) |
| 6.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 |
| 6.1.1 方案的提出 |
| 6.1.2 系統(tǒng)性能指標(biāo) |
| 6.1.3 實(shí)驗(yàn)平臺總體結(jié)構(gòu) |
| 6.2 上位機(jī)軟件功能 |
| 6.2.1 軟件的主要功能 |
| 6.2.2 上、下位機(jī)通信功能的實(shí)現(xiàn) |
| 6.3 基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制下位子系統(tǒng)設(shè)計 |
| 6.3.1 基于EtherCAT網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu) |
| 6.3.2 下位控制系統(tǒng)主站程序結(jié)構(gòu) |
| 6.3.3 基于WindowsXP的Intime實(shí)時擴(kuò)展 |
| 6.3.4 實(shí)時主站功能詳細(xì)設(shè)計 |
| 6.4 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)從站設(shè)計 |
| 6.4.1 硬件電路設(shè)計 |
| 6.4.2 軟件設(shè)計 |
| 6.5 系統(tǒng)性能測試與評估 |
| 6.5.1 造波機(jī)造波性能測試 |
| 6.5.2 通信周期與系統(tǒng)跟蹤性能測試 |
| 6.5.3 系統(tǒng)周期抖動及同步性能測試 |
| 6.6 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況 |
| 致謝 |
| 作者簡介 |
（10）大功率電機(jī)應(yīng)用于造波機(jī)控制系統(tǒng)的可行性研究（論文提綱范文）
| 0 引言 |
| 1 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及工作原理 |
| 2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 |
| 3 可行性實(shí)驗(yàn) |
| 4 結(jié)論 |
四、計算機(jī)技術(shù)在方向譜造波機(jī)控制軟件中的應(yīng)用（論文參考文獻(xiàn)）
- [1]造波機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 趙藝陽. 大連理工大學(xué), 2021(01)
- [2]大型多向造波機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化[D]. 劉壯. 大連理工大學(xué), 2020(01)
- [3]搖板式造波機(jī)系統(tǒng)的研究[D]. 田野. 長江大學(xué), 2020(02)
- [4]基于EtherCAT的多控制器同步的造波機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 丁可. 大連理工大學(xué), 2018(02)
- [5]面向窄帶譜的造波機(jī)主動吸收技術(shù)研究[D]. 王喜林. 大連理工大學(xué), 2018(02)
- [6]造波系統(tǒng)能量優(yōu)化研究及其機(jī)構(gòu)設(shè)計[D]. 程少科. 太原科技大學(xué), 2016(12)
- [7]基于多控制器多軸同步的造波機(jī)技術(shù)研究[D]. 陳永富. 大連理工大學(xué), 2013(09)
- [8]基于齒輪同步功能的大功率造波機(jī)系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙靖. 大連理工大學(xué), 2012(10)
- [9]造波機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制系統(tǒng)建模及控制技術(shù)研究[D]. 王磊. 大連理工大學(xué), 2012(09)
- [10]大功率電機(jī)應(yīng)用于造波機(jī)控制系統(tǒng)的可行性研究[J]. 李木國,劉闖,王靜,張群. 中國海洋平臺, 2010(02)
標(biāo)簽：運(yùn)動控制器論文; 網(wǎng)絡(luò)模型論文; 過程控制論文; 實(shí)時系統(tǒng)論文; 功能分析論文;