基于數(shù)字液壓缸組的多浮力擺波能裝置壓力平衡研究
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【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源的需求越來(lái)越大,而傳統(tǒng)化石能源的形成周期過(guò)長(zhǎng),對(duì)環(huán)境的污染也較為嚴(yán)重,所以可再生的、綠色環(huán)保的新能源的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成了一個(gè)重要的課題。波浪能作為海洋能的一種,儲(chǔ)量豐富,清潔可再生,是代替化石能源不錯(cuò)的一個(gè)選擇。而液壓缸作為大多數(shù)波浪能發(fā)電裝置的二級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),在整個(gè)系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的作用。本文基于浮力擺式波浪能發(fā)電裝置用一種新型結(jié)構(gòu)數(shù)字控制式液壓缸組代替常規(guī)的液壓缸,在兩個(gè)并聯(lián)發(fā)電的系統(tǒng)上控制其運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)壓力平衡,達(dá)到分布捕能集中發(fā)電的目標(biāo),論文的各章節(jié)內(nèi)容如下所示:第一章,概述了波浪能開(kāi)發(fā)的意義和波浪能發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀,從液壓系統(tǒng)在波浪能開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用分析了各種波浪能發(fā)電裝置的原理,總結(jié)了液壓缸作為液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件、發(fā)電系統(tǒng)的二級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的作用,介紹了陣列式波浪能發(fā)電裝置的技術(shù)和發(fā)展,說(shuō)明了分布捕能集中發(fā)電的研究現(xiàn)狀,最后闡明了本課題研究的意義和內(nèi)容。第二章,介紹了數(shù)字控制式液壓缸組的工作原理,確定其基本參數(shù)并設(shè)計(jì)了具體的機(jī)械結(jié)構(gòu),介紹了數(shù)字液壓缸組的主要組成部分以及高速開(kāi)關(guān)閥和位移傳感器的說(shuō)明,對(duì)數(shù)字液壓缸組進(jìn)行了簡(jiǎn)單的仿真。第三章,介紹了整個(gè)浮力擺式波浪能發(fā)電裝置的原理和數(shù)字液壓缸組的運(yùn)行機(jī)制,對(duì)新型數(shù)字液壓缸組中集成的高速開(kāi)關(guān)閥做了仿真研究,重點(diǎn)分析了其動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性,在保持?jǐn)?shù)字液壓缸組運(yùn)行狀態(tài)不變的情況下對(duì)兩個(gè)浮力擺發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了仿真,說(shuō)明了切換面積的作用,制訂了兩套并聯(lián)系統(tǒng)的壓力平衡控制策略,對(duì)加入控制方法的系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了策略的可行性。第四章,在理論分析,建模仿真的基礎(chǔ)上搭建了半物理的試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了方案的整體結(jié)構(gòu),利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字液壓缸組的控制,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和比較。第五章,總結(jié)和展望,提出了以后進(jìn)一步工作的方向。
【關(guān)鍵詞】:波浪能 分布捕能集中發(fā)電 數(shù)字控制式液壓缸組 高速開(kāi)關(guān)閥 壓力平衡
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TH137.51;P743.2
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-23
- 1.1 研究背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-20
- 1.1.1 波浪能開(kāi)發(fā)意義和研究現(xiàn)狀10-13
- 1.1.2 液壓系統(tǒng)在波浪能開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用13-19
- 1.1.3 分布捕能集中發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀19-20
- 1.2 本課題研究的意義和內(nèi)容20-22
- 1.3 本章小結(jié)22-23
- 2 數(shù)字控制式液壓缸組設(shè)計(jì)與研究23-34
- 2.1 數(shù)字控制式液壓缸組的原理23-25
- 2.2 數(shù)字控制式液壓缸組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-30
- 2.2.1 數(shù)字控制式液壓缸組基本參數(shù)25-27
- 2.2.2 數(shù)字控制式液壓缸組具體結(jié)構(gòu)27-30
- 2.3 數(shù)字控制式液壓缸組的仿真測(cè)試30-33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 3 建模仿真與壓力平衡控制實(shí)現(xiàn)34-57
- 3.1 波浪能發(fā)電裝置液壓系統(tǒng)的原理34-35
- 3.2 高速開(kāi)關(guān)閥特性仿真研究35-41
- 3.2.1 高速開(kāi)關(guān)閥的電磁模型和動(dòng)力學(xué)模型36-37
- 3.2.2 高速開(kāi)關(guān)閥的動(dòng)靜態(tài)特性37-41
- 3.3 液壓系統(tǒng)的仿真41-56
- 3.3.1 接入面積固定的仿真42-45
- 3.3.2 壓力平衡控制45-51
- 3.3.3 加入控制方法的仿真51-56
- 3.4 本章小結(jié)56-57
- 4 浮力擺式波浪能半物垂實(shí)驗(yàn)研究57-71
- 4.1 試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建57-64
- 4.1.1 方案的總體設(shè)計(jì)57-59
- 4.1.2 數(shù)字液壓缸組控制系統(tǒng)59-62
- 4.1.3 試驗(yàn)平臺(tái)搭建62-64
- 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與比較64-70
- 4.3 本章小結(jié)70-71
- 5 總結(jié)與展望71-73
- 5.1 論文總結(jié)71-72
- 5.2 作展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
【相似文獻(xiàn)】
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