SynqNet 运动控制平台应用在摇板式造波系统中 |
实验水池中的造波系统是通过造波部件的机械运动对水体施加扰动来产生波浪，常见的造波形式有推拉式、摇板式、活塞式、组合式等，用户可以根据实验水池的现场情况来选择造波方式。“708所的实验水池属于深水池，这种情况下，我们采用了摇板式造波系统，因为摇板式造波系统在深水池中的造波效率是最高的。”李木国介绍说。摇板式造波系统是靠造波板的前后摆动来产生波浪，造波时，由电机和驱动器通过工业直线执行器带动造波板绕固定轴摆动，使池中水产生波动，通过调节造波板的摆动幅度来控制波高，调节摆动的频率来控制波长。造波池产生的波浪要模拟出海浪的真实情况，对于波形、波高、波长的精度要求很高，所以如何调节造波板的摆动幅度和频率是最关键的。“708所的造波池不仅可以模拟规则波，还是国内唯一能够模拟斜向波和多向不规测波的拖曳实验水池，对波长、波高的精度要求很高。我们在这个拖曳水池的池侧安装有160块造波板，另外在池端也安装有4块造波板。在造波系统运行的整个过程中，造波池侧的160块造波板以及造波池端的4块造波板的摆动幅度和频率都必须严格按照系统指令保持同步，这样才能保证造出的波浪的波形准确。要满足这种要求的造波系统，对于系统中最重要的运动控制设备的运行速度、控制精度等都有极高的要求。”这对该项目的承建方大连理工大学以及运动控制系统的供应商来说都将是一个挑战。
所幸的是，在708所造波池项目投标前，大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的工作人员就已经对国际上所有适用于造波系统的运动控制设备进行了调研，在综合了产品性能、技术支持和供货等情况之后，最终确定由Danaher Motion公司为整个项目的运动控制系统提供设备及技术服务。
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造波控制系统框图
数字化网络控制
“在以前的造波系统中，我们通常采用单台计算机的模拟信号控制方式，通过计算机算出每一块造波板的运行轨迹，然后通过D/A接口转换成控制造波板运行的信号，传送给工业直线执行器驱动器，但是这种模拟信号的控制方式存在一个致命的弱点，就是抗干扰能力比较弱。在708所的造波系统中，需要极高的抗干扰能力，才能使整个系统达到非常高的精度。最后我们决定采用先进的数字信号及网络控制的方式，具体的实现就是靠Danaher Motion 公司提供的SynqNet运动控制平台。”李木国介绍说。 |
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