本文選題：風(fēng)速　切入點(diǎn)：超聲波　出處：《蘭州理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：全球近幾年爆發(fā)能源危機(jī),傳統(tǒng)的能源都已經(jīng)被過(guò)度使用,并且現(xiàn)階段大量能源的使用對(duì)環(huán)境造成污染,所以綠色清潔型能源被世界各國(guó)家開(kāi)發(fā)并使用。近年來(lái),風(fēng)能的利用在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域和氣象領(lǐng)域發(fā)展很快。風(fēng)能資源是一種無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)并且不能儲(chǔ)存和調(diào)度的間歇性和波動(dòng)性能源。由于風(fēng)具有隨機(jī)性,采用傳統(tǒng)機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)往往得到的結(jié)果誤差很大。如果采用二維超聲波測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)速短期預(yù)測(cè),測(cè)量準(zhǔn)確度得到了很大的提高。但局限于水平方向和垂直方向的二維分析。因此本文采用三維超聲波測(cè)量風(fēng)場(chǎng)信息。在超聲波傳播時(shí)間間隔測(cè)量方法上,通過(guò)用幾種方法進(jìn)行對(duì)比,選用時(shí)差法測(cè)量。 本文采用TDC-GP21高精度時(shí)間測(cè)量芯片和MSP430F413單片機(jī)控制芯片,設(shè)計(jì)了三維超聲波測(cè)風(fēng)系統(tǒng)。利用三對(duì)超聲波換能器構(gòu)成三維陣列,采用時(shí)差法測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)向。本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)以及三維超聲波測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的各部分硬件電路。然后又設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能和蓄電池供電系統(tǒng)。并對(duì)部分硬件電路進(jìn)行仿真和測(cè)試,證明其可行性。同時(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體軟件程序以及TDC-GP21測(cè)量軟件程序,時(shí)鐘模塊軟件程序,SD卡模塊軟件程序。最后對(duì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的測(cè)量誤差和如何進(jìn)行校正做了詳細(xì)的分析。
[Abstract]:The global energy crisis broke out in recent years, the traditional energy has been overused, and at the present stage a large number of energy sources are polluting the environment. Therefore, green clean energy has been developed and used by countries all over the world in recent years. The use of wind energy is developing rapidly in the field of wind power technology and meteorology. Wind energy is an intermittent and fluctuating energy source that can not be accurately predicted and can not be stored and operated. The traditional mechanical wind speed and wind direction measurement system often results in great error. If the two dimensional ultrasonic measurement system is used to predict the wind speed in the short term, The accuracy of measurement has been greatly improved. However, it is limited to the two-dimensional analysis of horizontal and vertical directions. Therefore, in this paper, the wind field information is measured by using three-dimensional ultrasonic wave. By comparing with several methods, we choose time difference method to measure. In this paper, a three dimensional ultrasonic wind measuring system is designed by using TDC-GP21 high precision time measurement chip and MSP430F413 single chip microcomputer control chip. Three pairs of ultrasonic transducers are used to form three dimensional array. In this paper, the overall structure of the system and the hardware circuits of the three dimensional ultrasonic wind measuring system are designed. Then, the solar energy and battery power supply systems are designed, and some of the hardware circuits are given. For simulation and testing, At the same time, the overall software program of the system and the TDC-GP21 measurement software program, the clock module software program and the SD card software program are designed. Finally, the possible measurement errors and how to correct the system are analyzed in detail.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH765.4;TB559

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1659991