[发明专利]一种非线性多向不规则波和内波造波系统及其控制方法

摘要

本发明涉及水动力学实验研究的技术领域，更具体地，涉及基于垂向多板和水平多组控制的非线性多向不规则波和内波造波系统及其控制方法，用于水池生成高精度的非线性多向不规则波和多向不规则内波。基于垂向多层和水平多板控制的非线性多向不规则波和内波造波系统，其中，包括试验水池（包括消波段）、计算机控制驱动系统、机械传动系统、造波板系统（垂向多板、水平方向多组）和波高监测系统；其中试验水池内在造内波时为密度不同的两层流体，其他情况时为单层流体。本发明通过同时控制水平布置的多组垂向多板造波机构，对两层流体或单层流体输入不同的非线性垂向速度分布，实现在水池非线性多向不规则波和多向不规则内波模拟，并具有较高的准确度和精度，满足不同试验测试的要求。

主权项

一种非线性多向不规则波和内波造波系统，其特征在于，包括试验水池、计算机控制驱动系统、机械传动系统、造波板系统和波高监测系统，其中试验水池内在造内波时为密度不同的两层流体，其他情况时为单层流体；所述造波板系统呈垂向多板、水平方向多组分布，可以生成多向的规则、不规则的表面波和内波；所述的试验水池包括水池和消波段，水池的一侧安装机械传动系统和造波板系统，另一端为消波段；所述的计算机控制驱动系统连接机械传动系统，机械传动系统连接造波板系统；所述的计算机控制驱动系统用于控制机械传动系统，所述机械传动系统用于驱动造波板系统；所述机械传动系统和造波板系统均有多组，且机械传动系统与造波板系统的组数相匹配；所述计算机控制驱动系统包括信号处理单元（1）、与信号处理单元（1）连接的控制单元（2）、与控制单元（2）连接的直线电机驱动单元（3），所述直线电机驱动单元（3）有多组，数目与机械传动系统的数目相匹配；每组所述的机械传动系统包括与直线电机驱动单元（3）连接的直线电机机构（30），与直线电机机构（30）连接的滑块机构（5）、对滑块机构（5）导向的导轨机构（6）、与滑块机构（5）连接的连杆机构（7），连杆机构（7）连接造波板系统。