一种非线性控制的高精度造波系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种采用非线性控制的高精度造波系统，包括顺序连接的计算机控制驱动系统、机械传动系统及造波板，计算机控制驱动系统用于产生非线性控制信号，通过机械传动系统驱动造波板作非线性运动。采用非线性控制系统，能造出比线性控制系统更复杂、更多变的波浪，提高造波精度和准确度。根据不同控制精度、响应速度和稳定性等应用需求选择嵌入式系统、可编程控制器或工控机作为计算机控制单元，在保证高精度和高响应速度前提下，增强系统操作灵活性和稳定性，降低维护和保养成本。机械部分采用滚珠丝杠螺母副驱动，采用更稳定的传动结构，提高控制精度和稳定性，保证整个系统在长时间工作下的可靠性。本发明专利技术同时公开一种采用非线性控制的高精度造波方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海洋工程及水动力试验测试领域，涉及一种用于水槽或水池的高精度的非线性控制的造波系统及方法。
技术介绍
在海洋工程及水动力试验测试领域，造波机是进行物理模型试验的一种必备装置。造波机通常设置在试验水槽或水池的一端，通过造波板的往复运动来制造波浪。由于实验研究的复杂性和多样性，往往要求造波机能够准确生成满足特定条件的波浪。现有的造波技术多基于线性控制系统，其优点是简易直观，容易实现。然而在自然界，几乎所有现象都是非线性的，线性理论仅仅是非线性理论的特例。实际的物理系统，由于其组成部分总是或多或少地带有非线性特性，可以说都是非线性系统。从非线性到线性的简化往往需要作出一定条件的假设，并且不可避免地将牺牲系统的部分精度和准确性。因此，非线性控制是更为先进的控制系统，有助于我们更准确地认识自然规律，使自动化水平有更大的飞越。
技术实现思路
针对现有的技术缺点，本专利技术的目的是提供一种采用非线性控制的高精度造波系统及方法，以提高水槽或水池波浪模拟的准确度和精度，满足不同试验测试的要求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下一种非线性控制的造波系统，其包括顺序连接的计算机控制驱动系本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种非线性控制的高精度造波系统，其特征在于：包括顺序连接的计算机控制驱动系统、机械传动系统及造波板，该计算机控制驱动系统用于产生非线性控制信号，并通过机械传动系统驱动造波板作非线性运动。

【技术特征摘要】
1.一种非线性控制的高精度造波系统，其特征在于包括顺序连接的计算机控制驱动系统、机械传动系统及造波板，该计算机控制驱动系统用于产生非线性控制信号，并通过机械传动系统驱动造波板作非线性运动。2.根据权利要求1所述的非线性控制的高精度造波系统，其特征在于该计算机控制驱动系统由信号处理单元、计算机控制单元、电机驱动单元和交流伺服电机组成；计算机控制单元由信号处理单元调取非线性控制信号，计算机控制单元发出控制命令至电机驱动单元，电机驱动单元驱动交流伺服电机，交流伺服电机将动能传递到机械传动系统。3.根据权利要求2所述的非线性控制的高精度造波系统，其特征在于计算机控制单元为嵌入式系统、可编程控制器或工控机。4.根据权利要求2所述的非线性控制的高精度造波系统，其特征在于该非线性控制信号为具有多种控制精度的波浪控制信号，目标波的一个周期先按控制精度要求分成若干个控制分量，再对应改变各个分量的运行时间，从而调节目标波的频率；或改变在各个控制分量内输出的脉冲个数，从而改变目标波的波高。5.根据权利要求4所述的非线性控制的高精度造波系统，其特征在于控制分量数可为 10 5000。6.根据权利要求4所述的非...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹杰民，赵陶，韩毅，陈曦，苏炜，詹欣荣，罗莹莹，周泉，余顺佳，饶瑞生，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81