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到目前为止,对水工和海工中水流问题的模拟方法主要是物理模型和数学模型。尽管二者是解决问题的主要手段,但随着经济的发展,研究的工程问题不断大型化,单一的物理模型和数学模型在模拟原体时都存在着局限性。经济建设的发展呼唤新型模拟技术的出现。 物理模型和数学模型有着各自的优点,也有各自的局限性。为适应发展的需要,有人曾提出综合物理模型和数学模型优点于一体的复合模型的思想。作者在此思想的基础上,结合“211工程”学科建设,利用现代计算机控制技术实现了复合模型的研制,完成了新型模型技术的探索。 本文主要做了以下几方面的工作: 1.复合模型的总体设计 2.根据复合模型的特点选择数模部分的数值格式并实现数学模型计算 3.根据复合模型的特点设计并实现物理模型部分 4.进行复合模型中复合边界的设计,实现了复合边界处数、物模的实时连接 5.设计并实现复合模型采样控制系统的软、硬件 本文的创新性成果为: 1.应用现代电子技术在国内首次实现了新型的实时耦合复合模型,开辟了水流模拟的新技术 2.得出了复合模型中物模与数模之间的时空关系,确保复合模型耦合的连续性 3.运用多种控制策略相结合的控制算法有效地实现了复合模型中流量的滞后控制复合模型具备了物理模型和数学模型的优点,使得大型工程项目的模拟不再受试验场地大小的限制。在当代计算机、测量技术的基础上,预计复合模型的推广应用将有着广阔的前景。