导读:本文包含了主动吸收式造波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:最小均方自适应,LMS,造波机,主动吸收
主动吸收式造波论文文献综述
王喜林[1]（2018）在《面向窄带谱的造波机主动吸收技术研究》一文中研究指出在海洋工程等领域的模型实验中,造波机作为产生波浪的重要仪器,旨在准确地模拟海浪,人类对造波机的研究、造波理论的研究有着非常重要的意义。然而,与真实海洋环境相比,实验室多在水槽或者水池等封闭的环境内模拟海浪,存在二次反射问题,即造波板推出入射波,入射波遇到水槽壁或者结构物反射,反射波遇到造波板再次反射,此时产生二次反射波,之后多次反射,波浪环境已经被破坏,不光有目标波浪,还有多次反射波的干扰,这种情况下测得的实验数据必然是不准确的。因此,消除二次反射波具有非常重要的意义。为消除造波机与结构物间的二次反射波影响,可利用造波机在产生目标波的同时产生补偿波来消除二次反射波,该方法称为造波机主动吸收技术。本文首先介绍了造波理论、主动吸收理论、造波机的历史发展,介绍了推板式造波机主动吸收控制方程,推导了单频率的规则波的主动吸收控制方程;不规则波可以看作由多个频率的波迭加而成,使得其吸收控制方程不能在时域内求解,因此选择在频域内对其分析,将时域内的控制方程变换为频域下的控制方程,但是由于无法求出频域传递函数的解析解,只有数值解,不能用于主动吸收控制,因此采用滤波器拟合频域下的控制方程,代替其实现时域下的主动吸收控制。传统方式是采用全频域内的优化计算方法,而波浪频率主要分布在[0.5,2]Hz,并且单一波谱情况下根据其主频分布,波谱覆盖的频率范围更小,基本属于窄带谱范围,全频域优化计算不仅复杂而且繁琐,涉及到频率域内的所有传递函数校正。且当水深变化后仍需做同样的工作。本文采用最小均方自适应(LMS)算法,可根据时域数据并针对该数据本身频率范围计算控制参数,将LMS算法计算得到的传递函数拟合值与理论值作对比,经过误差分析,得出误差最小的抽头权值,然后导入有限长冲激响应滤波器中。通过Simulink模型仿真验证该方法所得控制参数在二维水槽中的主动吸收效果,不规则波仿真实验的结果显示该方法能够明显吸收二次反射波,该方法可极大提升效率和稳定性。本项目搭建了一套基于苞米勒控制下的主动吸收式造波机实验平台。上位机是一台工控机,上位机控制软件基于MFC开发,下位机包括苞米勒PLC02、伺服驱动器、伺服电机,下位机控制软件基于ProprogⅢ开发。工程项目在ProMaster中搭建控制,上下位机基于EtherCAT通信。此外为提高实验精度,本文对控制系统进行了延时补偿,平滑滤波、水动力传递函数修正等改进。最后,将基于LMS的主动吸收算法理论通过实验平台验证算法的有效性,实验表明窄带谱范围内,基于LMS算法的主动吸收控制系统吸收效果良好。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-04-26）
张广辉[2]（2017）在《主动吸收式水槽造波机控制系统设计》一文中研究指出在海洋工程领域中,造波机能够实现各种模型试验所需要的模拟波浪,在有限的区域范围内尽可能营造真实的海域环境。造波机产生的模拟波浪存在着一个主要问题,目标波形遇到推波板或结构物表面后形成反射波,它与推波板相遇后又形成二次反射波。带有主动吸收功能的水槽造波机能够提高波浪模拟质量,快速营造需要的波浪场,提高试验效率。本文先分析了推板式水槽造波机的造波原理,推导了其造波控制方程,给出其在边界条件下的速度势解,然后,基于板前实时波高反馈的主动吸收实现方法,推导了其主动吸收控制方程。基于VS2008开发环境,编程实现了上位机控制程序的主界面和用于数据通信的网络控制核心功能模块,上位机控制程序主要负责传送造波控制指令和造波数据。基于ProprogⅢ开发环境,编程实现了下位机运动控制程序,下位机程序负责接收上位机的控制指令和造波数据,进行实际的造波运动控制。上位机通信程序通过套接字函数实现,上位机作为TCP通信客户端与下位机进行连接通信,控制指令和造波数据分别利用不同的TCP端口进行传送,下位机作为TCP通信的服务端来进行数据收发。本文在下位机运动控制程序中来实现造波主动吸收算法,通过将板前波高信号在PLC中转换成时间序列,与目标波高信号相比较,经吸收算法修正后,得到造波机的补偿造波运动控制信号。本文设计了一种造波机启停函数,来解决造波机启动和停止噪声大、结构振动的问题。本文在实验室搭建了基于包米勒伺服平台的主动吸收式水槽造波机,分别进行了造波机规则波、不规则波的主动吸收效果验证,试验结果表明,本文设计的造波机具有较好的主动吸收效果,能够提升物理模型试验的试验精度,延长试验时间。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-30）
杨洪齐[3]（2016）在《造波机主动吸收技术研究》一文中研究指出在海岸工程和海洋工程等领域中,物理模型试验是研究问题的一种重要手段和方法。但是在实施试验的过程中,水槽或水池等设施与真实的海洋环境相比存在着一个主要问题——二次反射。二次反射波是指造波机产生的行进波在遇到高反射率模型后产生反射波,该反射波传向造波板后产生二次反射波并迭加到行进波中。一段时间后,反射波在模型和造波机之间不断产生和传播,此时所得的测试数据不能准确的反应波浪对建筑物的作用。为此,研究人员提出了一种利用造波机在产生波浪的同时吸收反射波的方法,称之为“主动吸收”。这类造波机可根据水动力学的反馈信息,通过控制系统以数学模型来驱动造波板运动,达到消除反射波的作用。不但如此,主动吸收技术还可以有效避免水槽和水池内的共振现象产生,极大的缩短两次实验间的静水时间,并减少伪谐波的产生。目前对主动吸收技术的研究并未完善,尤其是对叁维造波机主动吸收技术的研究属起步阶段。因此,开展造波机主动吸收技术的研究,在模型实验领域有重要意义。本文以线性造波理论为基础,针对规则波的单频率特点,给出了二维规则波主动吸收造波板冲程解的离散形式。在原有的造波机控制系统上搭建了吸收式造波机系统,并通过物理实验验证了该离散解对规则波吸收的有效性,其波高稳定性误差小于6%。针对该过程中出现的造波板漂移现象,可采用一阶高通滤波的方法滤除造波信号中的低频长波。针对不规则波的多频率特点,给出了二维不规则波主动吸收造波板冲程的频域解。通过对传递函数的频率特性分析得出传递函数在零频率的无穷大幅值易于引起造波板的漂移,并给出了消除造波板漂移的传递函数修正方法。由于该传递函数无解析解,本文采用一维数字滤波器逼近传递函数频率特性的方法,将频域传递函数转化为时域线性差分方程。基于IIR滤波器模型,提出了一种递归重加权最小二乘法求解模型逼近问题,结果表明该方法较常规最小二乘法可将逼近精度提高约3倍。为提高系统的吸收效率和波浪模拟精度,针对控制系统中各个环路存在的延时,提出了更加精确的带延时补偿的主动吸收控制方程。实验证明其较非延时补偿在波浪精度上有明显改善,并提高了系统在小周期波浪下的稳定性,扩大了系统主动吸收的频率适用范围。在叁维水池造波机主动吸收方面,给出了带延时补偿的叁维主动吸收造波板冲程的频域解。由于叁维主动吸收传递函数幅值特性和相位特性的空间复杂性,模型逼近精度难以保证。本文提出了更加稳定有效的基于二维吸收传递函数与叁维修正函数的模型,并给出了一种通过造波板前波高数据实时估计反射波主方向角的角度估计方法,实现了造波机完全叁维主动吸收。通过建立叁维物理实验,考虑不同周期、角度的入射波浪,验证了该方法在水池吸收中的有效性和精度。实验结果表明,本文方法可使用于实际叁维物理模型实验,能够保证实验精度的提升。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-01-14）
彭棠,庞永杰,李宏伟,王庆云[4]（2016）在《基于最佳逼近理论的主动吸收造波算法研究》一文中研究指出在海洋工程水池试验中,二次反射波会严重影响实验的可靠性和准确性,如何消除反射波成为一个重要课题。针对MARINTEK水池为仿真对象展开相关研究,运用目前较为成熟的主动吸收造波算法理论,解算摇板式造波机的传递函数,在此基础上应用最佳逼近理论,设计出相应的数字滤波器,来达到同等的主动吸收造波效果,并验证该方法的有效性,从而实现模拟滤波器向数字滤波器的转换。仿真结果显示,数字滤波器输出与标准(主动吸收造波算法理论)输出有着良好的拟合效果,表明所设计的数字滤波器能够到达预期的主动吸收造波效果。本研究的意义在于,初步实现了主动吸收造波算法从理论到实际应用的转换,为工程上的应用提供良好的依据,有助于提高波浪试验的准确性。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2016年01期）
彭棠[5]（2016）在《数值波浪水池与主动吸收造波方法研究》一文中研究指出随着计算机技术的迅猛发展,数值模拟方法成为船舶与海洋工程领域中解决水池试验的重要途径,进而衍生出数值波浪水池技术。无论对于数值水池还是物理水池,造波和吸波同为重要的研究课题。良好的造波可以保证波浪的生成品质,高效率的吸波可以降低反射波的影响提高试验精度。本文针对数值造波方法以及主动吸收造波技术两方面展开了研究:基于边界元法和混合欧拉拉格朗日方法,利用MATLAB平台建立了势流理论下的二维数值波浪水池模型,仿照物理造波,模拟了摇板和推板方式的波浪生成。在建立模型的过程中:自由面位置的更新通过一种二阶显式泰勒格式展开;边界的几何形状通过叁次样条曲线来逼近;为解决边界上分布奇点的奇异性问题,采用一种特殊的高斯型积分公式和变量替换方法;自由面与刚性边界存在的角点问题通过“二重节点”技术处理;通过添加人工阻尼项实现水池消波功能。通过线性行进波、不规则波、孤立波检验模型性能。仿真结果证明该模型能够长时间稳定地模拟各类波浪且计算精度良好,数值波浪水池模型满足要求。从传统理论及控制思想两方面展开了主动吸收造波方法的研究。阐述了“时域控制方程”、“频域滤波器”以及“S面控制器”叁种方法,并进行了相应的推导和设计。在数值水池的基础之上,通过低反射及全反射两种情况,对浅水推板、深水摇板进行了线性行进波主动吸收造波的数值仿真。数值仿真结果表明叁种方法均实现了良好的主动吸收造波功能。采用“频域滤波器”方法,设计了具备非线性波浪(二阶Stokes波浪)主动吸收造波的数字滤波器。针对“S面控制器”方法,给出了规则波的主动吸收造波水槽试验结果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-01-01）
张亚群,姜家强,盛松伟,游亚戈,王坤林[6]（2014）在《主动吸收式造波机的设计及初步实现》一文中研究指出主动吸收式造波机能够实时消除水池干扰波对模型试验产生的影响,保证试验结果的准确性。基于微幅波理论,提出主动吸收式造波方法,推导摇板式造波机的控制方程,设计了基于该造波方法的主动吸收造波控制系统,通过多条反馈路线实现了造波机的精确控制,达到对造波板前干扰波的实时吸收,保证了水槽中波浪为目标波形。最后,在相同造波条件下,对比采用主动吸收造波方法和非主动吸收造波方法的试验结果,充分验证了主动吸收式造波方法具有可行性,时效性。主动吸收式造波机的实现,有助于提高波浪试验的准确性,节省试验成本,提供良好的试验环境。(本文来源于《新能源进展》期刊2014年01期）
李宏伟,庞永杰,秦再白,杨溢[7]（2014）在《基于广义预测控制的主动吸收造波》一文中研究指出通过最小二乘法支持向量机对主动吸收造波模型进行在线辨识,基于广义预测控制算法提出一种新颖的主动吸收造波策略.采用高阶边界元法与自由面混合欧拉拉格朗日模型建立二维推板造波数值波浪水槽,将预测控制器的输出作为造波边界条件,进行了不规则波主动吸收造波仿真对比试验与白噪声波谱的验证试验,并采用波浪入、反射分离算法进行分析.结果表明:预测控制器具有较好的鲁棒性和快速响应能力,对于模型试验中常用的波浪具有良好的主动吸收造波效果.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2014年01期）
杨洪齐,李木国,柳淑学,张群,王静[8]（2013）在《伺服电机驱动的水槽主动吸收式造波机原理与实现》一文中研究指出结合研制的伺服电机驱动的主动吸收式造波机,介绍了造波机系统的组成和控制原理.在一阶推板吸收造波理论的基础上,给出了带有造波板反射参数的主动吸收算法,并通过物理模型试验,测试了造波机对周期在1.2～2.4s的规则波和不规则波的吸收性能.采用两点法对入反射波进行分离,结果表明,理论反射系数与实验值基本一致,对不规则波吸收效率在84%以上.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2013年03期）
李雪临,任冰,王永学[9]（2007）在《VOF方法中主动吸收式无反射数值造波研究》一文中研究指出应用VOF方法建立了不规则波的无反射数值波浪水槽模型．基于线性造波机理论在水槽左端设置不规则波的无反射数值造波边界,即造波板的运动在生成目标波浪的同时,还产生一个抵消造波板二次反射波的附加运动．文中采用 SIRW 方法分离水槽中的入射波和反射波, 根据水槽中放置的两个浪高仪的波面信号来设计数值滤波器,由时域滤波系统的输出信号印可得到主动造波-吸波式造波板的运动速度．给出了不规则波的数值计算结果,通过水槽右端为直墙边界时的全反射情形,比较了主动吸收式造波机与普通造波机生成波浪的谱形变化, 验证了沿水槽长度方向不同位置处波浪的稳定性．(本文来源于《第二十届全国水动力学研讨会文集》期刊2007-08-01）
主动吸收式造波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在海洋工程领域中,造波机能够实现各种模型试验所需要的模拟波浪,在有限的区域范围内尽可能营造真实的海域环境。造波机产生的模拟波浪存在着一个主要问题,目标波形遇到推波板或结构物表面后形成反射波,它与推波板相遇后又形成二次反射波。带有主动吸收功能的水槽造波机能够提高波浪模拟质量,快速营造需要的波浪场,提高试验效率。本文先分析了推板式水槽造波机的造波原理,推导了其造波控制方程,给出其在边界条件下的速度势解,然后,基于板前实时波高反馈的主动吸收实现方法,推导了其主动吸收控制方程。基于VS2008开发环境,编程实现了上位机控制程序的主界面和用于数据通信的网络控制核心功能模块,上位机控制程序主要负责传送造波控制指令和造波数据。基于ProprogⅢ开发环境,编程实现了下位机运动控制程序,下位机程序负责接收上位机的控制指令和造波数据,进行实际的造波运动控制。上位机通信程序通过套接字函数实现,上位机作为TCP通信客户端与下位机进行连接通信,控制指令和造波数据分别利用不同的TCP端口进行传送,下位机作为TCP通信的服务端来进行数据收发。本文在下位机运动控制程序中来实现造波主动吸收算法,通过将板前波高信号在PLC中转换成时间序列,与目标波高信号相比较,经吸收算法修正后,得到造波机的补偿造波运动控制信号。本文设计了一种造波机启停函数,来解决造波机启动和停止噪声大、结构振动的问题。本文在实验室搭建了基于包米勒伺服平台的主动吸收式水槽造波机,分别进行了造波机规则波、不规则波的主动吸收效果验证,试验结果表明,本文设计的造波机具有较好的主动吸收效果,能够提升物理模型试验的试验精度,延长试验时间。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
主动吸收式造波论文参考文献
[1].王喜林.面向窄带谱的造波机主动吸收技术研究[D].大连理工大学.2018
[2].张广辉.主动吸收式水槽造波机控制系统设计[D].大连理工大学.2017
[3].杨洪齐.造波机主动吸收技术研究[D].大连理工大学.2016
[4].彭棠,庞永杰,李宏伟,王庆云.基于最佳逼近理论的主动吸收造波算法研究[J].舰船科学技术.2016
[5].彭棠.数值波浪水池与主动吸收造波方法研究[D].哈尔滨工程大学.2016
[6].张亚群,姜家强,盛松伟,游亚戈,王坤林.主动吸收式造波机的设计及初步实现[J].新能源进展.2014
[7].李宏伟,庞永杰,秦再白,杨溢.基于广义预测控制的主动吸收造波[J].上海交通大学学报.2014
[8].杨洪齐,李木国,柳淑学,张群,王静.伺服电机驱动的水槽主动吸收式造波机原理与实现[J].大连理工大学学报.2013
[9].李雪临,任冰,王永学.VOF方法中主动吸收式无反射数值造波研究[C].第二十届全国水动力学研讨会文集.2007