【技术实现步骤摘要】
一种模拟海浪发生装置与方法
本专利技术涉及电机控制与海浪模拟技术，特别涉及一种模拟海浪发生装置与方法。
技术介绍
随着我国经济的发展和工业水平的进步，对海洋的开发和利用日趋广泛，利用海洋环境进行的试验也越来越多，鉴于海洋环境的地域性、复杂性和经济问题，导致试验浪费大量的人力物力，对于模拟海洋环境的研究也便应运而生。海洋是一个瞬息万变、很复杂的水体运动现象，一般来说，对波浪的模拟涉及的范围较广，而且海浪波动规律十分复杂，同时海水波动可能受到多种力的作用与影响，如重力、风力、水下地形的阻力、以及地壳自身运动产生的动力等。另外船只航行等人为因素也会带来短暂的、局部的影响。因此，国内外的研究者提出了各种不同的模型与算法，大致可归为四大类：基于几何模型的方法、基于物理模型的方法、基于统计模型的方法和基于纹理的模拟方法。几何模型以Perchy提出的方法为代表，该方法是通过把正弦函数与二次函数进行线性叠加来模拟波浪几何形状；物理模型以流体物理基本方程——NavieStokes(N-S方程)，由于海面的波动受到N-S方程支配的原因，很多研究...
【技术保护点】
1.一种模拟海浪发生装置，其特征在于，包括：/n声学换能器(1)，所述声学换能器(1)固定在位移系统上，并能在位移系统的作用下完成设定运动并发出声波，以使在验潮井或小型水槽中产生预先设定好的波浪效果；/n依次连接的运动控制卡(2)、细分驱动器(3)和步进电机(4)，所述运动控制卡(2)与上位机(5)相连接，所述步进电机(4)驱动所述位移系统进行移动；/n拉绳位置传感器(6)，所述拉绳位置传感器(6)与所述位移系统相连接，用于获取所述声学换能器(1)的位移信息；以及，/n数据采集卡(7)，所述拉绳位置传感器(6)和所述声学换能器(1)均与所述数据采集卡(7)相连接，所述数据采...
【技术特征摘要】
1.一种模拟海浪发生装置，其特征在于，包括：
声学换能器(1)，所述声学换能器(1)固定在位移系统上，并能在位移系统的作用下完成设定运动并发出声波，以使在验潮井或小型水槽中产生预先设定好的波浪效果；
依次连接的运动控制卡(2)、细分驱动器(3)和步进电机(4)，所述运动控制卡(2)与上位机(5)相连接，所述步进电机(4)驱动所述位移系统进行移动；
拉绳位置传感器(6)，所述拉绳位置传感器(6)与所述位移系统相连接，用于获取所述声学换能器(1)的位移信息；以及，
数据采集卡(7)，所述拉绳位置传感器(6)和所述声学换能器(1)均与所述数据采集卡(7)相连接，所述数据采集卡(7)与所述上位机(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种模拟海浪发生装置，其特征在于，所述位移系统包括：
异型导轨(8)，所述异型导轨(8)安装在所述验潮井或小型水槽中；
复合导板及托架(9)，所述声学换能器(1)固定连接在所述复合导板及托架(9)上，所述复合导板及托架(9)安装在所述异型导轨(8)上，并能沿所述异型导轨(8)运动；以及，
毂轮(10)，所述毂轮(10)上的绳索端部在经过所述复合导板及托架(9)与所述拉绳位置传感器(6)连接，所述毂轮(10)由所述步进电机(4)驱动，通过所述毂轮(10)上的绳索控制所述复合导板及托架(9)运动，从而实现所述声学换能器(1)的运动。
3.根据权利要求1所述的一种模拟海浪发生装置，其特征在于，所述运动控制卡(2)采用PCI1010运动控制卡。
4.根据权利要求1所述的一种模拟海浪发生装置，其特征在于，所述细分驱动器(3)采用1108AD细分驱动器。
5.根据权利要求1所述的一种模拟海浪发生装置，其特征在于，所述拉绳位置传感器(6)采用PT9510型拉绳位置传感器。
6.根据权利要求1所述的一种模拟海浪发生装置，其特征在于，所述数据采集卡(7)采用PCI6230数据采集卡。
7.一种基于上述权利要求1至6任一项所述模拟海浪发生装置的模拟海浪发生方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，所述上位机(5)输出波形信号，并通过控制所述运动控制卡(2)和所述细分驱动器(3)控制所述步进电机(4)运动；同时，所述上位机(5...
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