7还包括机架、第二伺服电机、变速箱、传动系统、皮带系统和造波控制系统(此处未示出)。其中，机架焊接于水槽内，用于支承所述造波机的其他构件；第二伺服电机固定在机架的外侧，用于驱动造波机的运转；变速箱固定在第二伺服电机上，用于转换第二伺服电机的转速和扭矩；传动系统安装在机架内，用于将第二伺服电机的转动传送至皮带系统；皮带系统用于推动造波板，制造所需的波；造波板包括摇板，摇板用于推动水体，产生波浪。转向系统4和喷头3安装在造波板的摇板上。造波控制系统用于控制第二伺服电机，以实时监视和控制所述第二伺服电机的转动，使造波板的角度符合目标值。
[0033]本实施例中，喷头3设置有多个。多个喷头3均匀分布在造波板上，通过改变不同部位的喷头所发射的水流大小能够形成均匀流或剖面流。
[0034]如图5所示，造流控制系统6包括速度计61、数据采集卡62、控制计算机63、电机控制器64和造流泵控制器65。速度计61设置在喷头3处或附近，并设置有一个或多个，用于测量水流的速度；控制计算机63与数据采集卡62相连，数据采集卡62将采集到的水流的实际速度数据传输到控制计算机63中；控制计算机63中安装有控制程序，该控制程序能够根据水流的实际速度和目标速度作出决断，向电机控制器64发送信号，从而电机控制器64控制第一伺服电机5转动，以调整水流的方向，或者控制程序向造流泵控制器65发送信号，造流泵控制器65控制造流泵I的功率，以调整水流的速率。
[0035]本实施例的浅水波浪水池造流系统的造流过程包括:
[0036]通过造流泵I抽取水流，抽取后的水流经过2后由喷头3发射形成流8，通过速度计61对水流进行测量，得到水流的速度；通过造流控制系统6监测水流的速度，并将测得的实际速度与目标速度进行比较，根据比较结果分别控制造流泵I和第一伺服电机5，从而调整水流的速率和方向，最终使每一时刻的水流速度接近目标速度。
[0037]如图6所示，如果造流控制系统6测得的实际速率的大于目标速率，则造流控制系统6控制造流泵I减小功率以减小水流；如果造流控制系统6测得的实际速率小于目标速率，则造流控制系统6控制造流泵I增大功率以增大水流。
[0038]如果造流控制系统6测得的实际速度的方向与目标速度的方向有偏差，则造流控制系统6控制第一伺服电机5，以使第一伺服电机5控制转向系统4，从而调整水流的方向，最终使水流的实际速度的方向与目标速度的方向相同；如果造流控制系统6测得的实际速度的方向与目标速度的方向相同，则第一伺服电机5处于待机状态。
[0039]在整个造流过程中，本实施例的造流控制系统6将不停地工作，实时监测水流的速率和方向。
[0040]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种浅水波浪水池造流系统，其特征在于，包括 造流泵，所述造流泵用于驱动水流； 流管，所述流管用于引导水流； 喷头，所述喷头通过所述流管与所述造流泵相连，所述喷头用于发射水流，以形成流； 转向系统，所述转向系统用于操纵所述喷头的转动方向，以调整水流的方向； 第一伺服电机，所述第一伺服电机用于操纵所述转向系统； 造流控制系统，所述造流控制系统用于控制所述造流泵，以控制水流的速率；所述造流控制系统还用于控制所述第一伺服电机，以使所述第一伺服电机操纵所述转向系统。2.如权利要求1所述的浅水波浪水池造流系统，其特征在于，所述浅水波浪水池造流系统安装在造波机的造波板上；所述造波机还包括机架、第二伺服电机、变速箱、传动系统、皮带系统和造波控制系统；所述造波板包括摇板，所述转向系统和所述喷头安装在所述摇板上。3.如权利要求1所述的浅水波浪水池造流系统，其特征在于，所述造流控制系统包括电机控制器，所述电机控制器用于控制所述第一伺服电机以操纵所述转向系统。4.如权利要求1所述的浅水波浪水池造流系统，所述造流控制系统包括造流泵控制器，所述造流泵控制器用于控制所述造流泵。5.如权利要求1所述的浅水波浪水池造流系统，其特征在于，所述造流控制系统包括速度计、数据采集卡、控制计算机、造流泵控制器和电机控制器；所述速度计设置在所述喷头处，用于测量水流的速度；所述控制计算机与所述数据采集卡相连，所述数据采集卡将采集到的水流的实际速度数据传输到所述控制计算机中；所述控制计算机中安装有控制程序，所述控制程序能够根据水流的实际速度和目标速度作出决断，向所述电机控制器发送信号，从而所述电机控制器控制所述第一伺服电机转动，以调整水流的方向，或者所述控制程序向所述造流泵控制器发送信号，所述造流泵控制器控制所述造流泵的功率，以调整水流的速率。6.如权利要求5所述的浅水波浪水池造流系统，其特征在于，所述速度计设置有一个或多个。7.—种如权利要求1?6中任意一项所述的浅水波浪水池造流系统的造流方法，其特征在于，所述造流方法包括: 通过所述造流泵抽取水流，所述水流经过所述流管后由所述喷头发射形成流，通过速度计对水流进行测量，得到水流的速度；通过造流控制系统监测水流的速度，并将测得的实际速度与目标速度进行比较，根据比较结果分别控制造流泵和第一伺服电机，从而调整水流的速率和方向，最终使每一时刻的水流速度接近目标速度。8.如权利要求7所述的造流方法，其特征在于，如果所述造流控制系统测得的实际速率的大于目标速率，则所述造流控制系统控制所述造流泵减小功率以减小水流；如果所述造流控制系统测得的实际速率小于目标速率，则所述造流控制系统控制所述造流泵增大功率以增大水流。9.如权利要求7所述的造流方法，其特征在于，如果所述造流控制系统测得的实际速度的方向与目标速度的方向有偏差，则所述造流控制系统控制所述第一伺服电机，以使所述第一伺服电机控制所述转向系统，从而调整水流的方向，最终使水流的实际速度的方向与目标速度的方向相同；如果所述造流控制系统测得的实际速度的方向与目标速度的方向相同，则所述第一伺服电机处于待机状态。10.如权利要求7所述的造流方法，其特征在于，在整个造流过程中，所述造流控制系统将不停地工作，实时监测水流的速率和方向。
【专利摘要】本发明公开了一种浅水波浪水池造流系统，包括造流泵、流管、喷头、转向系统、第一伺服电机和造流控制系统。其中，造流泵用于驱动水流；流管用于引导水流；喷头通过所述流管与所述造流泵相连，喷头用于发射水流，以形成流；转向系统用于操纵喷头的转动方向，以调整水流的方向；第一伺服电机用于操纵所述转向系统；造流控制系统一方面用于控制造流泵，以控制水流的速率；另一方面还用于控制第一伺服电机，以使第一伺服电机操纵转向系统。本发明的造流系统通过调节水流的速率和方向可以精确地模拟海洋结构物所受流载荷时历，从而能够准确有效地模拟模型在浅水波浪和洋流共同作用下的运动响应和分析。
【IPC分类】E02B1/02
【公开号】CN104929079
【申请号】CN201510363778
【发明人】田新亮, 杨建民, 熊宏, 彭涛, 李欣, 寇雨丰
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月26日