[发明专利]一种用于极端海浪物理实验的造波机运动信号修正方法

权利要求书

1.一种用于极端海浪物理实验的造波机运动信号修正方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：

S1、生成理论造波信号y(t)：根据物理水池中设定的实验位置处的极端波浪的时间历程曲线η(x,t)来计算得到造波机的理论运动信号y(t)，t∈[0 T]；

S2、对步骤S1生成的理论造波信号y(t)进行时域延拓：将步骤S1生成的理论造波信号y(t)在时域上延拓为f(t)，其中，y1(t)表示初始造波信号段，y2(t)表示终止造波信号段，t1表示初始信号段的时间长度，t2表示终止信号段的时间长度；

S3、构造初始造波信号段y1(t)：设定初始造波信号段y1(t)＝s1(t))*r1(t)，其中，r1(t)＝s1(t)＝c(1)*t²+c(2)t+c(3)，且s1(t)满足方程组：通过方程组计算得到向量c＝{c(1),c(2),c(3)}，根据向量c计算得到初始造波信号段y1(t)；

S4、构造终止造波信号段y2(t)：设定y2(t)＝s2(t)*r2(t),其中s2(t)＝y(t-t1)，T+t1≤t≤T+t1+t2，且s2(t)满足条件：r2(t)为任意单调下降函数，其满足条件：

S5、将构造得到的初始造波信号段y1(t)、生成的理论造波信号y(t)以及构造得到的终止造波信号段y2(t)按照步骤S2中的f(t)的表达式进行时域组合，得到造波机实际运动信号f(t)。

2.根据权利要求1所述的一种用于极端海浪物理实验的造波机运动信号修正方法，其特征在于：在步骤S1中，根据物理水池中设定的实验位置处的极端波浪的时间历程曲线η(x,t)来计算得到造波机的理论运动信号y(t)的具体过程包括下列步骤：

S1.1、在物理水池中设定一个实验位置，根据实验位置处的极端波浪的时间历程曲线η(x,t)，η(x,t)的表达式为：其中，n＝1,2,3,...,N，N表示波浪分量的总数，a_n表示第n个波浪分量的幅值，ω_n表示第n个波浪分量的频率，k_n表示第n个波浪分量的波数，x_f表示极端波浪在水池中的产生位置，t_f表示极端波浪在水池中的产生时间；

S1.2、在时空域内反演出造波机处的波面时历η(x0,t)，η(x0,t)的表达式为：其中，x₀表示造波机所在的空间位置；

S1.3、根据波面与造波机控制系统之间的传递函数F_n，F_n的表达式为：其中，h1表示造波机的驱动点到其底部的距离，d表示物理水池的水深，计算获得造波机的时历运动信号，即造波机的理论运动信号y(t)，