本文關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究及實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 太陽(yáng)能光伏發(fā)電是新能源研究的熱點(diǎn)之一。本論文以太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，以獲取太陽(yáng)能電池的最大功率為目標(biāo)，基于比較已知的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）算法，構(gòu)造驗(yàn)證用的單片機(jī)系統(tǒng)，既深化理解了光生伏特效應(yīng)，又體會(huì)到優(yōu)秀算法對(duì)于綠色設(shè)計(jì)的技術(shù)貢獻(xiàn)。 基于Matlab環(huán)境，應(yīng)用Simulink嵌入函數(shù)，建立光伏電池模型，，分析光伏電池的I V和P V特性；抽象出Boost電路模型，結(jié)合兩個(gè)模型仿真驗(yàn)證了光伏系統(tǒng)MPPT的基本原理。 比較了3種經(jīng)典的最大功率點(diǎn)跟蹤算法（擾動(dòng)觀察法、電導(dǎo)增量法和模糊控制法）。針對(duì)前兩種算法，自變量掃描（本質(zhì)是調(diào)V）采用3種占空比步長(zhǎng)（小、中、大），訓(xùn)練了2個(gè)關(guān)鍵因變量（跟綜延遲與功率波動(dòng)），仿真結(jié)果顯示：電導(dǎo)增量法性能稍優(yōu)于擾動(dòng)觀察法，但是跟蹤步長(zhǎng)的大小都影響了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，而且較難找到平衡點(diǎn)。 重點(diǎn)討論了基于模糊控制的MPPT算法，關(guān)鍵技術(shù)是借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)生成模糊控制規(guī)則。仿真對(duì)比前面兩種算法，得知模糊控制具有更好的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能（跟綜延遲與功率波動(dòng)分別縮減了35.6%和1.1%）。 具體構(gòu)造單片機(jī)小系統(tǒng)，成功驗(yàn)證了擾動(dòng)觀察法，準(zhǔn)確地找到最大功率點(diǎn)；分析了基于模糊控制MPPT算法軟硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)可行性。 仿真研究表明，復(fù)雜的模糊控制MPPT算法的性能，的確優(yōu)于擾動(dòng)觀察法和電導(dǎo)增量法；軟硬件實(shí)現(xiàn)可知，簡(jiǎn)單的算法例如擾動(dòng)觀察法容易實(shí)現(xiàn)。 本工作嘗試為加速光伏發(fā)電MPPT的微電子系統(tǒng)集成積累素材與基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT) Boost 模糊控制 單片機(jī)
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 文獻(xiàn)綜述11-12
• 1.2.1 光伏發(fā)電11-12
• 1.2.2 MPPT 算法12
• 1.3 工作創(chuàng)新12-14
• 1.3.1 工作12-13
• 1.3.2 創(chuàng)新13-14
• 第二章 光伏系統(tǒng)仿真模型14-24
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成與分類(lèi)14
• 2.2 光伏電池特性及Matlab 仿真模型14-18
• 2.2.1 光伏電池的基本原理14-15
• 2.2.2 光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型15-16
• 2.2.3 光伏電池Matlab 建模16-18
• 2.3 DC-DC 變換電路18-22
• 2.3.1 典型DC-DC 變換電路19-21
• 2.3.2 Buck 電路與Boost 電路的分析比較21
• 2.3.3 Boost 電路Matlab 仿真分析21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 MPPT 經(jīng)典控制算法及仿真分析24-43
• 3.1 光伏陣列MPPT 原理24-27
• 3.1.1 MPPT 原理分析24-25
• 3.1.2 Boost 變換器實(shí)現(xiàn)MPPT25-27
• 3.2 光伏系統(tǒng)MPPT 常用控制算法27-34
• 3.2.1 恒定電壓跟蹤法28-29
• 3.2.2 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的MPPT 算法29-30
• 3.2.3 擾動(dòng)觀察法30-32
• 3.2.4 電導(dǎo)增量法32-34
• 3.3 控制算法仿真分析34-42
• 3.3.1 擾動(dòng)觀察法仿真分析34-38
• 3.3.2 電導(dǎo)增量法仿真分析38-41
• 3.3.3 兩種MPPT 算法仿真結(jié)果的分析與比較41-42
• 3.4 基于人工智能的MPPT 控制算法42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 模糊控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)MPPT43-54
• 4.1 模糊控制技術(shù)概論43-44
• 4.1.1 模糊控制產(chǎn)生及優(yōu)越性43
• 4.1.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2 光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤模糊控制算法44-49
• 4.2.1 光伏系統(tǒng)MPPT 模糊控制方法44-47
• 4.2.2 模糊MPPT 控制的仿真分析47-49
• 4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法確定模糊控制規(guī)則49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 MPPT 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案及實(shí)驗(yàn)調(diào)試54-66
• 5.1 單片機(jī)MPPT 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)54-58
• 5.1.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)54
• 5.1.2 關(guān)鍵硬件電路設(shè)計(jì)案54-58
• 5.2 單片機(jī)MPPT 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)58-61
• 5.2.1 系統(tǒng)功能與編程語(yǔ)言選擇58
• 5.2.2 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)58-59
• 5.2.3 關(guān)鍵軟件程序編寫(xiě)59-61
• 5.3 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試61-65
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)總體構(gòu)思及準(zhǔn)備61-62
• 5.3.2 DC-DC 變換電路62-63
• 5.3.3 改變占空比觀察輸出功率63-64
• 5.3.4 功率跟蹤及性能評(píng)價(jià)64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66-67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：481888