模拟海浪对于船舶、水上飞机、海洋平台,港口设施等诸多领域的研究均具有重要的意义。目前国内外对海浪的模拟主要依靠建立物理波浪水池,通过造波机来模拟实际的海浪。造波作为一项重要的试验技术,它相应的造波理论已有上百年的历史。本项目来源于中国特种飞行器研究所“飞机迫降水池”造波机系统的研究与设计。本文从设计出满足用户要求的摇板式造波机系统出发,对整个摇板式造波机系统的机械系统,运动控制系统和软件系统等主要部分进行了分析和研究。本文基于微幅波理论,运用数学物理方程与特殊函数中求解偏微分方程的方法,求解在给定边界条件下的速度势函数,得到波幅和摇板振幅之间的关系式,即造波机系统的水动力传递函数。依据此水动力传递函数,进行造波摇板主尺度的讨论和计算。此外本文对摇板在造波过程中的受力和功率进行了分析和计算,选择了合适的电动缸和电机。本造波机系统的运动控制技术采用了目前国内外主流的交流伺服控制系统。交流伺服造波机主要由交流伺服电动机、驱动器、多轴运动管理器和上位机组成。在造波软件方面,本造波机的软件系统主要包括造波系统和数据分析系统,能够实现二维规则波和不规则波的生成、数据采集、波面高度显示。同时运用谱估计和波谱特征值来比较实现谱和靶谱,判断造波质量。