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港池多向造波机控制系统研究及应用

张先波  
【摘要】: 目前,波浪模型试验广泛应用于涉及到波浪问题的海岸和海洋工程问题的研究领域。利用实验室多向造波机造波来模拟实际状况下的波浪,为工程设计和科学试验提供可靠的试验数据具有重要的意义。 本文以天津大学港口海岸及近海工程实验室60×40×1.2米港池多向造波机为对象,基于MFC创建单文档作为用户主界面,进行界面程序的编写,应用VC++编程语言按照不同界面的参数要求,设定公共变量,编写不同的实现函数,进而实现时序列算法程序,开发出上位机控制程序的软件。此软件能够模拟产生各种形式的波浪,包括不同波浪要素的规则波;用不同谱型模拟单向不规则波,还可以进行不同方向函数选择的多向不规则波模拟;非线性波(椭圆余弦波、孤立波)的模拟、由不同波群因子产生的波群的模拟;设计用CSocket类进行数据通信,选择CSocketFile类和CArchive类制作数据的传输过程,设定变量作为网络命令,实现了上位机与下位机的网络通信,可以进行数据的传输,网络监视造波机的运行状况;对采集的数据进行统计分析。 本文对造波机造波性能方面也做了测定,针对各种条件下造波实验,分别进行规则波品质分析,不规则波的实测谱型与目标谱型的对比分析。依据现有条件测试不同水深的最大造波极限、分析得到适合造波周期范围。 最后将所开发造波控制软件成功应用到威海船厂搬迁整体波浪模型实验研究中,进行了不同水位,斜向规则波和单向不规则波造波试验和波浪数据采集,根据实验结果,提供了防波堤修改方案。


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