انواع سيستم هاي موج سازانواع سيستم هاي موج ساز

Piston type wave Piston type wave- - موج ساز پيستونیموج ساز پيستونی makermaker

س$اده ت$رين و معم$ول ت$رين روش تولي$د م$وج در س$اده ت$رين و معم$ول ت$رين روش تولي$د م$وج در س$يتمهاي تولي$د م$وج مك$انيكي اس$تفاده از م$وج س$يتمهاي تولي$د م$وج مك$انيكي اس$تفاده از م$وج س$از پيس$توني اس$ت. در اين سيس$تم ي$ك ص$فحه س$از پيس$توني اس$ت. در اين سيس$تم ي$ك ص$فحه س$بك و ص$لب)ص$فحه م$وج ي$ا پيس$تون( را ك$ه س$بك و ص$لب)ص$فحه م$وج ي$ا پيس$تون( را ك$ه ابع$ادش ب$ه ان$دازه عم$ق و ع$رض حوض$چه اس$ت ابع$ادش ب$ه ان$دازه عم$ق و ع$رض حوض$چه اس$ت را در انته$اي حوض$چه ب$ه ح$ركت در مي آورن$د و را در انته$اي حوض$چه ب$ه ح$ركت در مي آورن$د و ب$ر اث$ر اين جابج$ايي ام$واج آب تش$كيل مي ش$ود.ب$ر اث$ر اين جابج$ايي ام$واج آب تش$كيل مي ش$ود.

موج ساز پيستونیموج ساز پيستونی ادامه ادامه

تعريفي ساده از نحوه توليد موج در موج تعريفي ساده از نحوه توليد موج در موج ساز پيستونيساز پيستوني

ادامه موج ساز پيستونيادامه موج ساز پيستوني را بعن$وان شاخص$هاي را بعن$وان شاخص$هاي ارتف$اع م$وجارتف$اع م$وج و و پري$ودپري$ودمعم$وال'' دو عام$ل معم$وال'' دو عام$ل •

و در ي$$ك و در ي$$ك شناس$$ايي ام$$وا$ج س$$طحي$ آب د$ر نظ$$ر مي گير$ن$$دشناس$$ايي ام$$وا$ج س$$طحي$ آب د$ر نظ$$ر مي گير$ن$$دتالش مي$ ش$$ود ك$$ه اي$ن دو تالش مي$ ش$$ود ك$$ه اي$ن دو ($($Wave makerWave maker))س$يس$$ت$م$ م$$وج س$$ا$زس$يس$$ت$م$ م$$وج س$$ا$ز

پ$ا$را$مت$ر $را $ب$ه نح$وي$ ب$ه$ سيس$ت$م م$رتب$ط$ $ك$رد$. ب$را$ي تول$ي$د م$وجي ب$ا پ$ا$را$مت$ر $را $ب$ه نح$وي$ ب$ه$ سيس$ت$م م$رتب$ط$ $ك$رد$. ب$را$ي تول$ي$د م$وجي ب$ا پ$ر$ي$و$د $م$ورد$ ن$ظ$ر $آ$نچ$ه $م$هم$ اس$ت $ز$ما$ني$س$ت $ك$ه پ$ي$س$ت$ون)$ص$ف$حه پ$ر$ي$و$د $م$ورد$ ن$ظ$ر $آ$نچ$ه $م$هم$ اس$ت $ز$ما$ني$س$ت $ك$ه پ$ي$س$ت$ون)$ص$ف$حه م$وج$($ ب$ر$ا$ي طي $ي$ك س$ي$كل ك$ام$ل $ر$فت$ $و $برگش$ت$ي ب$ه $آن زم$ان م$وج$($ ب$ر$ا$ي طي $ي$ك س$ي$كل ك$ام$ل $ر$فت$ $و $برگش$ت$ي ب$ه $آن زم$ان ني$از$ دا$ر$د$. در$ $خ$ص$وص$ ا$رتف$اع$ $م$وج $مح$د$و$ده $م$ك$ان$ي$ جا$بج$ايي ني$از$ دا$ر$د$. در$ $خ$ص$وص$ ا$رتف$اع$ $م$وج $مح$د$و$ده $م$ك$ان$ي$ جا$بج$ايي

ت$ع$يي$ن$ كنن$د$ه$ خو$اه$د$ ب$ود .$اگ$ر ب$را$ي$ تو$لي$د ت$ع$يي$ن$ كنن$د$ه$ خو$اه$د$ ب$ود .$اگ$ر ب$را$ي$ تو$لي$د ( $( $StrokeStroke)$)$ص$ف$حه م$وجص$ف$حه م$وج مح$د$و$د$ه ج$ا$ب$ج$ايي پي$س$تو$ن$ براب$ر مح$د$و$د$ه ج$ا$ب$ج$ايي پي$س$تو$ن$ براب$ر H1H1 $و ا$رتف$اع$ $و ا$رتف$اع$ TTم$وج$ي$ ب$ا$ پري$ود $م$وج$ي$ ب$ا$ پري$ود $

$ولي $ولي TT ب$اش$د $آ$نگ$ا$ه $ب$راي تول$ي$د $م$وجي$ ديگ$ر$ $ب$ا ه$م$ان$ $پر$ي$ود ب$اش$د $آ$نگ$ا$ه $ب$راي تول$ي$د $م$وجي$ ديگ$ر$ $ب$ا ه$م$ان$ $پر$ي$ود x1x1ب$ا$ $ب$ا$ $ $ب$اي$د م$ح$دود$ه جابج$اي$ي پ$يس$تون ب$راب$ر $ب$اي$د م$ح$دود$ه جابج$اي$ي پ$يس$تون ب$راب$ر))H2H2 ) )H2>H1H2>H1ب$ا $ارتف$ا$ع ب$ا $ارتف$ا$ع

x2x2 ) )x2>x1x2>x1((باش$د.$ در ح$ا$ل$ت دو$م $در$ ش$رايط$ي ك$ه $باش$د.$ در ح$ا$ل$ت دو$م $در$ ش$رايط$ي ك$ه$ TT را $ث$ابت $را $ث$ابت$ را$ ا$ف$زا$يش $دا$د$ه ا$يم$ بن$اچ$ار $با$ي$د س$رعت ح$ركت را$ ا$ف$زا$يش $دا$د$ه ا$يم$ بن$اچ$ار $با$ي$د س$رعت ح$ركت xxن$گ$ه د$اش$ته ا$يم$ ن$گ$ه د$اش$ته ا$يم$

$را $در $ز$م$ا$ني $براب$ر ب$ا $را $در $ز$م$ا$ني $براب$ر ب$ا x2x2پي$س$ت$ون را اف$ز$ايش$ د$هي$م ت$ا ف$اص$ل$ه $پي$س$ت$ون را اف$ز$ايش$ د$هي$م ت$ا ف$اص$ل$ه $حا$لت اول طي$ ك$ند .حا$لت اول طي$ ك$ند .

ادامه موج ساز پيستونيادامه موج ساز پيستوني

مي ت$وان در م$ورد ي$ك م$وج س$از اينگون$ه ص$حبت مي ت$وان در م$ورد ي$ك م$وج س$از اينگون$ه ص$حبت ك$رد ك$ه اساس$ا'' ب$راي تولي$د ي$ك م$وج دلخ$واه ك$رد ك$ه اساس$ا'' ب$راي تولي$د ي$ك م$وج دلخ$واه

پارامتر را بايد كنترل كرد : پارامتر را بايد كنترل كرد :دودوتوسط موج ساز توسط موج ساز

سرعت حركت پيستونسرعت حركت پيستون•

محدوده مكاني رفت و برگشت پيستون محدوده مكاني رفت و برگشت پيستون •

نسبت ارتفاع موج به محدوده جابجايي نسبت ارتفاع موج به محدوده جابجايي High-to-StrokeHigh-to-Stroke صفحه موجصفحه موج

( مي ( مي در شرايط آب كم عمق )در شرايط آب كم عمق )توان آن را به اين صورت تقريب زد:توان آن را به اين صورت تقريب زد:

khkh

kh

S

H

2)2sinh(

)(sinh4 2

,10

kh khkh )sinh(

khS

H

محدوديت هاي توليد موجمحدوديت هاي توليد موج

ظ$اهرا'' از نظ$ر تئ$وري ب$راي تولي$د م$وج ب$ا پري$ود ظ$اهرا'' از نظ$ر تئ$وري ب$راي تولي$د م$وج ب$ا پري$ود خ$اص و$لي ب$ا ارت$فاعه$اي $مختل$ف مح$دوديت$ي وج$ود خ$اص و$لي ب$ا ارت$فاعه$اي $مختل$ف مح$دوديت$ي وج$ود ن$دارد$ ام$ا در$ عم$ل دو $مح$دو$ديت عم$ده س$ر$ راه$ اين ن$دارد$ ام$ا در$ عم$ل دو $مح$دو$ديت عم$ده س$ر$ راه$ اين

هدف قرار دارد.هدف قرار دارد.

محدوديت در سرعت حركت صفحه موج محدوديت در سرعت حركت صفحه موج•

مح$دوديتهاي مرب$وط ب$ه ط$بيعت م$وج ك$ه منج$ر ب$ه مح$دوديتهاي مرب$وط ب$ه ط$بيعت م$وج ك$ه منج$ر ب$ه •ناپاي$$داري و شكس$$ت م$$وج مي ش$$ود.)ش$$امل ت$$يزي ناپاي$$داري و شكس$$ت م$$وج مي ش$$ود.)ش$$امل ت$$يزي

موج در آب عميق و ارتفاع نسبي در آب كم عمق(موج در آب عميق و ارتفاع نسبي در آب كم عمق(

كنترل موقعيت پيستون )صفحه كنترل موقعيت پيستون )صفحه موج(موج(

پس از روش$$ن ش$$دن مح$$دوده جابج$$ايي پيس$$تون پس از روش$$ن ش$$دن مح$$دوده جابج$$ايي پيس$$تون •ح$ا$ل با$ي$د نح$وه$ ح$ا$ل با$ي$د نح$وه$ HHب$راي$ تو$لي$د م$وجي ب$ا$ ارتف$ا$ع ب$راي$ تو$لي$د م$وجي ب$ا$ ارتف$ا$ع

ج$ابج$اي$ي ص$ف$حه م$وج ب$راي$ تول$ي$د م$وج$ م$ورد$ نظ$ر ج$ابج$اي$ي ص$ف$حه م$وج ب$راي$ تول$ي$د م$وج$ م$ورد$ نظ$ر روش$ن ش$ود$. اين ج$ابج$اي$ي پي$س$تون$ ب$ر اس$ا$س ي$ك روش$ن ش$ود$. اين ج$ابج$اي$ي پي$س$تون$ ب$ر اس$ا$س ي$ك

Equation Of Equation Of))م$عادل$$$ه ب$$$ه ن$$$ام $معادل$$$ه ح$$$ركت$م$عادل$$$ه ب$$$ه ن$$$ام $معادل$$$ه ح$$$ركت$

MotionMotion))$مي$ ش$ود$. ب$راي تولي$د$ ه$ر م$وج $خ$اص مي$ ش$ود$. ب$راي تولي$د$ ه$ر م$وج $خ$اص ان$ج$ام$ان$ج$اما$ي$ن معا$دل$ه را$ باي$د مش$خص$ ن$م$ود و$ نها$يت$ا" پ$يس$تون ا$ي$ن معا$دل$ه را$ باي$د مش$خص$ ن$م$ود و$ نها$يت$ا" پ$يس$تون را $براس$$اس آن ح$$ركت داد$ ت$$ا منج$$ر $ب$$ه تو$لي$$د$ آن را $براس$$اس آن ح$$ركت داد$ ت$$ا منج$$ر $ب$$ه تو$لي$$د$ آن

موج گردد.موج گردد.

معادله حركت پيستون براي توليد معادله حركت پيستون براي توليد امواج منظم امواج منظم

tموقعيت مكاني پيستونموقعيت مكاني پيستون mkh

kh

h

Ht

m

HtX 2sin

2

sinh

cosh3

32sin

2)(

13

2

1

khkh

khm

22sinh

sinh4 2

1

X

H ارتفاع موج

فركانس و معادل عدد

tزمان

hعمق حوضچه k عدد موج و برابر با

L

2 كهL طول موج است.

لواليي)پارويي(لواليي)پارويي(موج ساز موج ساز

نوع بع$دي از م$وج س$ازها ك$ه ك$ارايي بس$يار خ$وبي در تانكه$اي نوع بع$دي از م$وج س$ازها ك$ه ك$ارايي بس$يار خ$وبي در تانكه$اي •عمي$ق $ت$ر دار$ن$د $م$وج س$ا$ز ل$والي$ي اس$ت. در اي$ن ن$وع م$وج س$از عمي$ق $ت$ر دار$ن$د $م$وج س$ا$ز ل$والي$ي اس$ت. در اي$ن ن$وع م$وج س$از ص$فحه $م$وج $را ا$ز ي$ك $ط$رف ب$ه ك$ف $حوض$چه ل$وال مي ك$نيم و ص$فحه $م$وج $را ا$ز ي$ك $ط$رف ب$ه ك$ف $حوض$چه ل$وال مي ك$نيم و ط$رف$ ديگ$ر آن را $ب$ه ح$ركت$ در مي$ آوريم ك$ه$ نه$ايت$ا" ب$ه تولي$د ط$رف$ ديگ$ر آن را $ب$ه ح$ركت$ در مي$ آوريم ك$ه$ نه$ايت$ا" ب$ه تولي$د م$وج منج$ر مي ش$ود. در $اين $ن$وع م$و$ج س$از ن$يز$ مانن$د$ موجس$از م$وج منج$ر مي ش$ود. در $اين $ن$وع م$و$ج س$از ن$يز$ مانن$د$ موجس$از پيس$توني $باي$د$ رع$ا$يت آ$ببن$دي ب$ين ص$فح$ه م$وج $و دي$واره$ ه$ا پيس$توني $باي$د$ رع$ا$يت آ$ببن$دي ب$ين ص$فح$ه م$وج $و دي$واره$ ه$ا ب$ش$ود ت$ا$ نت$يج$ه ك$ار $مطلوب$ت$ر با$ش$د$. س$رعت$ جاب$ج$ايي$ ص$فحه ب$ش$ود ت$ا$ نت$يج$ه ك$ار $مطلوب$ت$ر با$ش$د$. س$رعت$ جاب$ج$ايي$ ص$فحه م$$وج $در $فوا$ص$$ل مخ$تل$$ف $آن$ از $س$$ط$ح آب ب$س$$ي$ار $نزد$ي$$ك$ ب$$ه م$$وج $در $فوا$ص$$ل مخ$تل$$ف $آن$ از $س$$ط$ح آب ب$س$$ي$ار $نزد$ي$$ك$ ب$$ه س$رعت ذر$ا$ت آ$ب $در ز$ي$ر ت$ا$ج و ن$ا$و $م$و$ج از$ س$طح $ت$ا$ عم$ق آب س$رعت ذر$ا$ت آ$ب $در ز$ي$ر ت$ا$ج و ن$ا$و $م$و$ج از$ س$طح $ت$ا$ عم$ق آب ا$س$ت$ و $اي$ن دلي$ل ك$ار$اي$ي$ خ$و$ب$ ا$ين$ ن$وع$ م$وج$ $س$از $د$ر ح$وض$چه$ $ا$س$ت$ و $اي$ن دلي$ل ك$ار$اي$ي$ خ$و$ب$ ا$ين$ ن$وع$ م$وج$ $س$از $د$ر ح$وض$چه$ $

. .ها$ي عميق $تر استها$ي عميق $تر است

Flap or Paddle type Flap or Paddle type - - لوالييلوالييموج ساز موج ساز ادامه ادامه wave makerwave maker

Plunger type wave Plunger type wave - - موج ساز مغروق يا گوه ايموج ساز مغروق يا گوه اي makermaker

موج س$از مغ$روق ي$ا گ$وه اي معم$وال" متش$كل از موج س$از مغ$روق ي$ا گ$وه اي معم$وال" متش$كل از •جس$مي ص$لب ب$ه ش$كل گ$وه ي$ا اس$توانه اس$ت ك$ه جس$مي ص$لب ب$ه ش$كل گ$وه ي$ا اس$توانه اس$ت ك$ه بص$$ورت عم$$ودي در اط$$راف عم$$ق مي$$انگين بص$$ورت عم$$ودي در اط$$راف عم$$ق مي$$انگين حوض$چه نوس$ان مي كند.متأس$فانه ب$راي مطالع$ه حوض$چه نوس$ان مي كند.متأس$فانه ب$راي مطالع$ه اين ن$وع م$وج س$از راه ح$ل تحليلي وج$ود ن$دارد. اين ن$وع م$وج س$از راه ح$ل تحليلي وج$ود ن$دارد. مي ت$وان ب$ا ان$دازه گ$يري ه$اي آزمايش$گاهي ت$ا مي ت$وان ب$ا ان$دازه گ$يري ه$اي آزمايش$گاهي ت$ا ح$دودي ب$ه رابط$ه بين جابج$ايي ص$فحه م$وج و ح$دودي ب$ه رابط$ه بين جابج$ايي ص$فحه م$وج و

موج ايجاد شده پي برد.موج ايجاد شده پي برد.

موج ساز مغروق يا گوه ايموج ساز مغروق يا گوه اي ادامه ادامه

Spiral type wave Spiral type waveموج ساز سيلندري يا حلزوني موج ساز سيلندري يا حلزوني makermaker

ي$ك روش ب$راي ش$بيه س$ازي س$واحل ط$والني در آزمايش$گاه ي$ك روش ب$راي ش$بيه س$ازي س$واحل ط$والني در آزمايش$گاه اس$تفاد$ه از م$وج س$از حل$ز$وني $اس$ت. $ب$راي ان$ج$ام $اين ش$بيه اس$تفاد$ه از م$وج س$از حل$ز$وني $اس$ت. $ب$راي ان$ج$ام $اين ش$بيه س$از$ي از ي$ك $م$وج س$از حل$زون$ي ك$ه در$ مرك$ز$ ي$ك حو$ض$چه س$از$ي از ي$ك $م$وج س$از حل$زون$ي ك$ه در$ مرك$ز$ ي$ك حو$ض$چه داي$ره $اي ش$ك$ل نص$ب $ش$ده اس$ت$فاده $مي $ش$ود. $ب$ا اس$تفاده از داي$ره $اي ش$ك$ل نص$ب $ش$ده اس$ت$فاده $مي $ش$ود. $ب$ا اس$تفاده از اين $ن$$وع ح$وض$$چه$ اث$$رات انته$$ايي$ س$$واحل$ مس$$تق$يم ك$$ه در اين $ن$$وع ح$وض$$چه$ اث$$رات انته$$ايي$ س$$واحل$ مس$$تق$يم ك$$ه در م$دله$اي مق$ي$اس كوچ$ك ب$ه د$لي$ل اب$ع$اد كوچ$ك $م$دل رخ$ مي م$دله$اي مق$ي$اس كوچ$ك ب$ه د$لي$ل اب$ع$اد كوچ$ك $م$دل رخ$ مي د$ه$د $را$ ح$ذف $مي$ كنن$د. $در ا$ين ن$وع $از $مدل$س$ازي$، ام$وا$جي ك$ه د$ه$د $را$ ح$ذف $مي$ كنن$د. $در ا$ين ن$وع $از $مدل$س$ازي$، ام$وا$جي ك$ه در $مرك$ز $حوض$چه $ت$ولي$د ش$ده $و ب$ه س$م$ت س$احل$ م$نتش$ر م$ي در $مرك$ز $حوض$چه $ت$ولي$د ش$ده $و ب$ه س$م$ت س$احل$ م$نتش$ر م$ي ش$ون$د هم$ه ن$ق$اط$ س$احل $را $ب$ا ي$ك زاوي$ه $تحت ت$أثير ق$رار مي ش$ون$د هم$ه ن$ق$اط$ س$احل $را $ب$ا ي$ك زاوي$ه $تحت ت$أثير ق$رار مي د$هن$د ب$ه$ همي$ن دل$ي$ل اث$رات$ نا$ش$ي از $پاي$ان ي$افتن خ$ط س$احلي د$هن$د ب$ه$ همي$ن دل$ي$ل اث$رات$ نا$ش$ي از $پاي$ان ي$افتن خ$ط س$احلي را ح$ذف$ مي$ كن$د. م$وج $س$از $حل$زوني $از ي$ك جس$م ص$ل$ب را ح$ذف$ مي$ كن$د. م$وج $س$از $حل$زوني $از ي$ك جس$م ص$ل$ب ا$س$تو$انه اي ش$ك$ل ك$ه بص$و$رت ع$م$ودي$ نص$ب $ش$ده و ح$ول ا$س$تو$انه اي ش$ك$ل ك$ه بص$و$رت ع$م$ودي$ نص$ب $ش$ده و ح$ول

م$ركز $خود$ مي چ$رخد تشكيل $شده $است.$م$ركز $خود$ مي چ$رخد تشكيل $شده $است.$

موج ساز سيلندري يا حلزونيموج ساز سيلندري يا حلزوني ادامهادامه

Pneumatic type wave Pneumatic type wave - - موج ساز پنيوماتيكيموج ساز پنيوماتيكيmakermaker

در روش نيوم$اتيكي تولي$د م$وج ب$ا اعم$ال فش$ار ه$وا در روش نيوم$اتيكي تولي$د م$وج ب$ا اعم$ال فش$ار ه$وا ب$ر رو$ي س$طح آ$ب طي پريوده$اي ز$م$اني $مش$خص ب$ر رو$ي س$طح آ$ب طي پريوده$اي ز$م$اني $مش$خص ص$و$رت م$ي گ$يرد. $در اين ن$وع از$ سيس$تمهاي م$وج ص$و$رت م$ي گ$يرد. $در اين ن$وع از$ سيس$تمهاي م$وج س$از$ اعم$ال $فش$ار$ ه$وا ب$ا كم$ك$ ن$اق$وس م$وجس$ا$ز س$از$ اعم$ال $فش$ار$ ه$وا ب$ا كم$ك$ ن$اق$وس م$وجس$ا$ز ا$نج$ا$م مي $ش$ود.$ م$و$ج س$از $ت$وس$ط ي$ك فن$ ش$عاعي $ب$ا ا$نج$ا$م مي $ش$ود.$ م$و$ج س$از $ت$وس$ط ي$ك فن$ ش$عاعي $ب$ا اي$ج$اد $فش$ار د$ر$ نا$قو$س$ي ك$ه$ $در ح$وض$چه ق$را$ر گ$رفت$ه اي$ج$اد $فش$ار د$ر$ نا$قو$س$ي ك$ه$ $در ح$وض$چه ق$را$ر گ$رفت$ه ب$ا د$ق$ت $م$ناس$ب$ ق$اد$ر$ ب$ه$ ا$يج$اد $ا$ن$وا$ع م$دل$ ه$اي ام$واج ب$ا د$ق$ت $م$ناس$ب$ ق$اد$ر$ ب$ه$ ا$يج$اد $ا$ن$وا$ع م$دل$ ه$اي ام$واج م$نظم$ و $غ$ير م$ن$ظم $خ$واه$د $ب$ود. $ا$ش$كا$ل اص$ل$ي اين م$نظم$ و $غ$ير م$ن$ظم $خ$واه$د $ب$ود. $ا$ش$كا$ل اص$ل$ي اين

نوع موجس$از پايين بود$ن ر$اندمان$ آن اس$ت.نوع موجس$از پايين بود$ن ر$اندمان$ آن اس$ت.

موج ساز پنيوماتيكيموج ساز پنيوماتيكيادامه ادامه

موج ساز پنيوماتيكيموج ساز پنيوماتيكيادامه ادامه

ط$ول م$وج ام$واج تولي$د ش$ده را مي ت$وان ب$ا تنظيم ط$ول م$وج ام$واج تولي$د ش$ده را مي ت$وان ب$ا تنظيم س$رعت چ$ر$خش ي$ك$ موت$و$ر الك$تريكي $ك$ه جهت $ب$از و س$رعت چ$ر$خش ي$ك$ موت$و$ر الك$تريكي $ك$ه جهت $ب$از و بس$ته $ش$دن دري$چ$ه ه$وا م$ورد$ اس$تفاد$ه ق$رار مي گ$يرد، بس$ته $ش$دن دري$چ$ه ه$وا م$ورد$ اس$تفاد$ه ق$رار مي گ$يرد، تع$يين ك$رد$. ارتف$اع$ ام$واج $تولي$د$ي عم$دتا"$ ب$ا اس$تفاده از تع$يين ك$رد$. ارتف$اع$ ام$واج $تولي$د$ي عم$دتا"$ ب$ا اس$تفاده از فش$$ار $ه$$واي$ $ارس$$ال$ي$ ب$$ه ز$ي$$ر ن$$اقو$س قاب$$ل ت$نظيم$ فش$$ار $ه$$واي$ $ارس$$ال$ي$ ب$$ه ز$ي$$ر ن$$اقو$س قاب$$ل ت$نظيم$ اس$ت$. ف$ش$ا$ر ه$و$ا ر$ا$ مي ت$وا$ن ب$ا تغ$ي$ير$ س$رعت چ$رخش اس$ت$. ف$ش$ا$ر ه$و$ا ر$ا$ مي ت$وا$ن ب$ا تغ$ي$ير$ س$رعت چ$رخش ف$ن$ و$ ي$ا ب$ا$ $تغ$ي$ير$ س$ط$ح $مق$ط$ع $د$اخ$ل$ي ك$ان$ا$ل تغ$ي$ير داد$. ف$ن$ و$ ي$ا ب$ا$ $تغ$ي$ير$ س$ط$ح $مق$ط$ع $د$اخ$ل$ي ك$ان$ا$ل تغ$ي$ير داد$.

$ $ تئو$ريه$ا$ي $مر$ب$وط$ $ب$ه$ $فش$ار $ه$واي$ الز$م$ه و$ ه$مچ$ني$نتئو$ريه$ا$ي $مر$ب$وط$ $ب$ه$ $فش$ار $ه$واي$ الز$م$ه و$ ه$مچ$ني$نكن$ت$رل ارتف$ا$ع م$وج $د$ر د$س$ترس$ و ق$ا$ب$ل اس$تف$اد$ه اس$ت. كن$ت$رل ارتف$ا$ع م$وج $د$ر د$س$ترس$ و ق$ا$ب$ل اس$تف$اد$ه اس$ت.

سيستم هاي كنترل در موج سازهاسيستم هاي كنترل در موج سازها

پارامترهاي تحت كنترلپارامترهاي تحت كنترل

سرعت حركت پيستونسرعت حركت پيستون•

محدوده مكاني رفت و برگشت پيستون محدوده مكاني رفت و برگشت پيستون •

انواع سيستم كنترلانواع سيستم كنترل

سيستم هاي اوليه وسنتيسيستم هاي اوليه وسنتي

موج ساز با سيستم رانش الكتريكي

موج ساز با سيستم كنترل مجهز به شير سرو� و كنترل الكترونيكي

موج ساز با سيستم كنترل موج ساز با سيستم كنترل الكترونيكيالكترونيكي

بخشهاي اصلي سيستم: بخشهاي اصلي سيستم:كنترل كننده الكترونيكيكنترل كننده الكترونيكي•سيستم هاي هيدروليكسيستم هاي هيدروليك•پارو يا صفحه موجپارو يا صفحه موج•

زير سيستم ها: زير سيستم ها:مولد سيگنال الكتريكيمولد سيگنال الكتريكي•تقويت كننده سيگنال اعمالي به تقويت كننده سيگنال اعمالي به •

servo valveservo valveشير هيدروليكي دو جهته با كنترل شير هيدروليكي دو جهته با كنترل •

servoservoجك هيدروليكيجك هيدروليكي•سنسور فيدبك مربوط به موقعيت سنسور فيدبك مربوط به موقعيت •

جك و صفحه موججك و صفحه موجصفحه موج يا پيستونصفحه موج يا پيستون•سيستم تامين كننده فشار هيدروليكسيستم تامين كننده فشار هيدروليك•

ادامه زير سيستمهاادامه زير سيستمها

ادامه زير سيستمهاادامه زير سيستمها

توليد امواج منظمتوليد امواج منظم

( equation of motion ,displacementمعادل�ه جابج�ايي پيس�تون):

براي تولي$د س$يگنال الك$تريكي متناس$ب ب$ا ه$ر م$وجي ابت$دا ني$از ب$ه ش$ناخت معادل$ه جابج$ايي پيس$تون ب$راي ايج$اد اين م$وج ض$روري اس$ت . اين معادل$ه در واق$ع م$وقعيت

مي دهد. مكاني پيستون را در محدوده جابجايي خود نسبت به زمان به ما

س$انتيمتر ك$ه ط$ول م$وج آن ب$ر اس$اس 15 ثاني$ه و ارتف$اع 1براي تولي$د م$وجي ب$ا پري$ود م$تر اس$ت معادل$ه جابج$ايي ب$دين 1 .56 نظري$ه م$وج خطي )دامن$ه كوت$اه( براب$ر ب$ا

م$تر و توان$ايي جابج$ايي پيس$تون را 1.2.)عم$ق فل$وم را براب$ر ب$ا ص$ورت بدس$ت مي آي$د متر در نظر گرفته ايم. (0.6

tmkh

kh

h

Ht

m

Htx 2sin)

2

)(sinh

)cosh(3(

32sin

2)(

3

2

8.4khkhkh

khm

2)2sinh(

)(sinh4 2

2997.1 m

tttx 4sin058.02sin75.3)(

متر سانتي ttx 2sin75.3)(

سيگنال الكتريكي كنترل:

در اين مطالعه محدوه ولتاژهاي اعمالي به كليه بخشها فيدبك، مبدل دجيتال به آنالوگ، تقويت شامل سنسور

+ در نظر گرفته شده است9- تا 9كننده و ... از .

نمونه هايي از عكس العمل شير هيدروليكي در چند حالت خاص

ولتاژ كنترل(V)

مفهوم فرمان

سيگنال فيدبك

(V)

موقعيت فعلي پيستون

سيگنال خطا (Error)

(V)

تمايل به باز شدن شير

(%)

براي راست و Rجهت حركت پيستون)L)

0 به مركز برو 0 مركز 0 0 ------

+4.5 15cm به راست مركز

0 مركز +4.5 50 R

+4.5 15cm به راست مركز

+4.5 15cm در راست مركز

0 0 ------

+9 به انتهاي راست برو

+4.5 15cm درراست مركز

+4.5 50 R

-9 به انتهاي چپ برو

0 مركز -9 100 L

-9 به انتهاي چپ برو

-4.5 15cm در چپ مركز

-4.5 50 L

-9 به انتهاي چپ برو

-9 انتهاي سمت چپ

0 0 ------

ادامه سيگنال كنترل

ttx 2sin75.3)( سانتي متر

strokeهر نقط$ه از م$وقعيت مك$اني پيس$تون ب$ا ي$ك ولت$اژ مش$خص مي گ$ردد. در ي$ك ولت تغي$ير مي كن$د. ب$ا تقس$يم 18 ولت و در مجم$وع 9+ت$ا 9- ولت$اژ از ،كام$ل به تغييرات ولتاژ داريم:(stroke )طول

60 cm/18 v=3.333 cm/v

س$انتي 3.333اين ع$دد بي$انگر اين مطلب اس$ت ك$ه ب$راي ح$ركت پيس$تون ب$ه ان$دازه ولت ب$ه ولت$اژ كن$ترل كنن$ده اض$افه ش$ود و ب$رعكس ب$راي 1م$تردر جهت راس$ت باي$د

ولت از ولت$اژ كن$ترل كنن$ده كم 1 س$انتيمتري ب$ه س$مت چپ باي$د 3.333جابج$ايي اس$تفاده از اين واقعيت مي ت$وانيم معادل$ه ح$ركت پيس$تون را ب$ه ص$ورت ش$ود . ب$ا

يك معادله سيگنال الكتريكي تبديل كنيم.

ttv 2sin125.1)( ولت

......

بيتي استفاده كنيم.D/A ، 8در اين سيستم ما قصد داريم از يك مبدل

را ب$ه 127+ ت$ا 127- ي$ا 255+ ت$ا 0 بي$تي اين توان$ايي را دارد ك$ه اع$داد 8مب$دل ت$ا 9v-ولت$اژ متناس$ب ب$ا اين اع$داد تب$ديل كن$د. ب$ا توج$ه ب$ه انتخ$اب مح$دوده ولت$اژي

+9v: قدرت تفكيك ولتاژي برابراست با

866.70 070866.0 ولت127

9 ميلي ولت

:فايل كنترلنحوه ايجاد

01.0t ثانيه .................................... زمان مورد نظر از لحظه شروع

01.0)(2sin125.1)01.0(0706.0 ولت ..................... ولتاژ مورد نياز tvt

)()1279( ........................................................................... عدد معادل tv

................................................................. عدد ارسالي از كامپيوتربا گرد كردن عدد معادل بدست مي آيد

T=1s,H=15cmاطالعات ديجيتال مربوط به توليد موج با

t )زمان)ثانيهولتاژموردنيا

ز عدد معادلعدد ارسالي از كامپيوتر

ولتاژبازسازي D/Aشده توسط

خطا در بازسازي

ولتاژ

0 0 0 0 0 0

0.01 0.0706 1 1 0.0709 0.0003

0.02 0.141 1.99 2 0.1417 0.0007

0.03 0.2108 2.97 3 0.2126 0.0018

…….. ……….. ……….. ……….. …….. …………

……. ……….. ……….. ……….. ….. .............

0.95 -0.3476 -4.91 -5 -0.3543 -0.0067

0.96 -0.2798 -3.95 -4 -0.2835 -0.0037

0.97 -0.2108 -2.97 -3 -0.2126 -0.0018

0.98 -0.141 -1.99 -2 -0.1417 -0.0007

0.99 -0.0706 -1 -1 -0.0709 -0.0003

1 0 0 0 0 0

V(t)=1.125sin[(2)(pi)(t)]

-1.2

-0.8

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

0 0.25 0.5 0.75 1

t second/100

V(t

) vo

lt

نياز مورد ولتاژ بازسازيشده ولتاژ

سيگنال كنترل

:: قوانين حرکت صفحه موجقوانين حرکت صفحه موج

)]2/(tanh1[

)2/tanh(2)(

2 ctAh

cth

h

AtX

)(4

3

2 2 hAh

A

)( hAgc

Rayleigh نظريه

h

A

ch

A

cT 8.3

2)999.0(tanh

2 1

توليد تك موج :توليد تك موج :

سانتيمتر و توانايي جابجايي صفحه موج سانتيمتر و توانايي جابجايي صفحه موج 3030در يک فلوم با عمق در يک فلوم با عمق کنيمکنيممي مي سانتيمتر توليد سانتيمتر توليد 1010 سانتيمتر تك موجي با ارتفاع سانتيمتر تك موجي با ارتفاع 5050

:: سيگنال كنترلسيگنال كنترل

)]857.2(tanh1[1.03.0

)857.2tanh(069.0)(

2 t

ttX

هر نقط$ه از م$وقعيت مك$اني پيس$تون ب$ا ي$ك ولت$اژ مش$خص مي گ$ردد. در ي$ك Stroke(50 كاملcmولتاژ )

Stroke ولت تغي$ير مي كن$د. ب$ا تقس$يم ط$ول 18 ولت و در مجم$وع 9+ ت$ا 9- از به تغييرات ولتاژ داريم:

vcmvcm /778.218/50

اين عدد بيانگر اين مطلب است كه براي حركت اين عدد بيانگر اين مطلب است كه براي حركت 2.7782.778سانتي مترسانتي متر پيستون به اندازهپيستون به اندازه

درجهت راست بايددرجهت راست بايد11ولت به ولتاژ كنترل كننده اضافه شود.ولت به ولتاژ كنترل كننده اضافه شود.

ب$ا براب$ر پيس$تون ح$ركت ب$ا زم$ان براب$ر پيس$تون ح$ركت ثاني$ه 2.8942.894زم$ان ثاني$ه --1.4471.447اس$ت ك$ه ب$ا ق$رار دادن مق$ادير زم$ان از اس$ت ك$ه ب$ا ق$رار دادن مق$ادير زم$ان از

مق$ادير ++1.4471.447ت$ا ت$ا كن$ترل، ولت$اژ معادل$ه در مق$ادير كن$ترل، ولت$اژ معادل$ه در ولت بدست مي آيند. ولت بدست مي آيند.++8.38.3 تا تا --8.38.3ولتاژ از ولتاژ از

)]857.2(tanh1[1.03.0

)857.2tanh(48.2778.2/)(100)(

2 t

ttXtv

:: رقومي كردن ولتاژ مورد نيازرقومي كردن ولتاژ مورد نياز

براي رق$ومي ك$ردن س$يگنال كن$ترل از ي$ك سيس$تم مب$دل ديجيت$ال ب$ه آن$الوگ براي رق$ومي ك$ردن س$يگنال كن$ترل از ي$ك سيس$تم مب$دل ديجيت$ال ب$ه آن$الوگ بيتي استفاده شده بيتي استفاده شده88

ك$ردن رق$ومي توان$ايي ك$ه ك$ردن اس$ت رق$ومي توان$ايي ك$ه دارد.)255255اس$ت را ولت$اژ مق$دار دارد.) را ولت$اژ مق$دار م$ورد 127127 م$ورد م$ورد ب$راي ولتاژه$اي منفي و ي$ك ح$الت م$ورد ب$راي ولتاژه$اي منفي و ي$ك ح$الت 127127ب$راي ولتاژه$اي مثبت و ب$راي ولتاژه$اي مثبت و

070866.0هم براي حالت صفر در نظر گرفته شده است(هم براي حالت صفر در نظر گرفته شده است(127

9 ولت 866.70 ميلي ولت

)()1279(عدد معادل tv

با گرد عدد ارسالي از كامپيوتر كردن عدد معادل بدست

پله تقسيم مي كنيم.هر پله تقسيم مي كنيم.هر 3030 ثانيه است و به دلخواه آن را به ثانيه است و به دلخواه آن را به 2.92.9پريود برابر با پريود برابر با ميلي ثانيه ميلي ثانيه9696پله پله

زمانزمان ولتاژ مورد نيازولتاژ مورد نياز عدد معادلعدد معادل عدد ارسالي عدد ارسالي از كامپيوتراز كامپيوتر

ولتاژ بازسازي ولتاژ بازسازي شدهشده

A/DA/Dتوسطتوسط

خطا در خطا در بازسازي ولتاژبازسازي ولتاژ

1.447-1.447- 8.316-8.316- 117.3-117.3- 117-117- 8.291-8.291- 0.0250.02522

.............. .............. .............. .............. .............. ..............

0.0000.00055

0.0080.00899

0.1250.12599

00 00 0.018-0.018-

1.4481.448 8.3168.31655

117.3117.355

117117 8.2918.29133

0.025-0.025-

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2

t(s)

V(t

ت (ول

نیاز مورد ولتاژ بازسازيشدهبرایکنترلپیستون ولتاژ