本文關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能飛機(jī)電機(jī)功率匹配器的研究

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【摘要】：當(dāng)前,太陽(yáng)能飛機(jī)的發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大,應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。大到軍事上的應(yīng)用,小到航空模型都能看到太陽(yáng)能飛機(jī)的身影。隨著能源危機(jī)的凸顯和環(huán)保意識(shí)的普及,太陽(yáng)能的開發(fā)與利用引起了人類的極大重視。太陽(yáng)能飛機(jī)采用太陽(yáng)能電池板供電,在陽(yáng)光充足的情況下,可以源源不斷的為電機(jī)提供動(dòng)力。但太陽(yáng)能飛機(jī)的發(fā)展還不夠成熟,所以設(shè)計(jì)一種高效的功率匹配系統(tǒng)是十分必要的。太陽(yáng)能飛機(jī)的供電方式一般采用開環(huán)供電的方式,將太陽(yáng)能電池板通過(guò)合理的連接和焊接再直接與電機(jī)相連。這種連接方式存在能源浪費(fèi)、效率低的問(wèn)題。本課題研究的就是將開環(huán)的供電方式發(fā)展成閉環(huán)的供電控制方式,主要針對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)。本文中首先分析了太陽(yáng)能飛機(jī)的研究背景和意義,提出了太陽(yáng)能功率匹配系統(tǒng)的必要性。太陽(yáng)能飛機(jī)需要使無(wú)刷電機(jī)始終保持工作在最佳效率點(diǎn)上,即表現(xiàn)在當(dāng)前光照強(qiáng)度下無(wú)刷電機(jī)保持最優(yōu)轉(zhuǎn)速。這就需要根據(jù)不同的光照強(qiáng)度來(lái)配置電子調(diào)速器的輸出PWM波的占空比來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的,使無(wú)刷電機(jī)一直工作在不同光照強(qiáng)度下的最優(yōu)點(diǎn)上,確保太陽(yáng)能飛機(jī)最長(zhǎng)的飛行時(shí)間。因?yàn)樘?yáng)能電池板的輸出電壓恒定不變,所以本系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)電路中電流大小實(shí)現(xiàn)功率匹配。本系統(tǒng)針對(duì)提前采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行MATLAB擬合,確立光照強(qiáng)度和電機(jī)轉(zhuǎn)速的的函數(shù)關(guān)系,完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和功率控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程,對(duì)PID算法進(jìn)行深入的研究,為系統(tǒng)的良好工作效果打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 功率控制器 PWM占空比 MATLAB擬合 PID算法
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V272
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景與研究意義8-9
• 1.1.1 問(wèn)題的提出8-9
• 1.1.2 選題意義及應(yīng)用前景9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-14
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容14-16
• 1.3.1 對(duì)太陽(yáng)能飛機(jī)整體的設(shè)計(jì)14
• 1.3.2 功率匹配器的設(shè)計(jì)14-16
• 第2章 太陽(yáng)能飛機(jī)整體設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集16-28
• 2.1 太陽(yáng)能飛機(jī)選型16
• 2.1.1 飛翼的特點(diǎn)16
• 2.1.2 太陽(yáng)能飛翼無(wú)人機(jī)構(gòu)型選取16
• 2.2 太陽(yáng)能電池板鋪設(shè)16-20
• 2.2.1 太陽(yáng)能電池板的介紹16-18
• 2.2.2 太陽(yáng)能電池板的切割和連接18-20
• 2.3 飛行數(shù)據(jù)的采集和處理20-26
• 2.3.1 串行通信簡(jiǎn)介20-21
• 2.3.2 數(shù)據(jù)采集21-25
• 2.3.3 數(shù)據(jù)記錄25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 太陽(yáng)能飛機(jī)功率匹配器的硬件設(shè)計(jì)28-41
• 3.1 功率匹配器的工作電路設(shè)計(jì)28-31
• 3.1.1 主控芯片選型28-29
• 3.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹29-30
• 3.1.3 電源電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.2 傳感器及其工作電路31-35
• 3.2.1 光照傳感器31-33
• 3.2.2 轉(zhuǎn)速傳感器33-35
• 3.3 動(dòng)力系統(tǒng)35-40
• 3.3.1 無(wú)刷直流盤式電機(jī)簡(jiǎn)介和工作原理36-38
• 3.3.2 無(wú)刷直流電機(jī)控制技術(shù)38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 太陽(yáng)能飛機(jī)功率匹配器的軟件設(shè)計(jì)41-55
• 4.1 系統(tǒng)軟件原理41-42
• 4.2 MATLAB數(shù)據(jù)擬合42-44
• 4.2.1 MATLAB簡(jiǎn)介42-43
• 4.2.2 多項(xiàng)式擬合43
• 4.2.3 最小二乘法擬合43-44
• 4.2.4 多項(xiàng)式插值44
• 4.3 系統(tǒng)算法介紹44-50
• 4.3.1 常規(guī)PID算法44-47
• 4.3.2 模糊PID算法47-50
• 4.4 遙控器信號(hào)采集系統(tǒng)50-52
• 4.5 軟件設(shè)計(jì)52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第5章 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理55-61
• 5.1 數(shù)據(jù)擬合55-57
• 5.2 功率匹配器輸出結(jié)果57-59
• 5.2.1 系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)57
• 5.2.2 PID參數(shù)整定57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-63
• 附錄63-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文71-72
• 致謝72

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1 李惠萍;永久飛行的太陽(yáng)能飛機(jī)[J];能源技術(shù);2001年01期

2 董偉;瑞士研制軍用太陽(yáng)能飛機(jī)[J];能源研究與信息;2004年01期

3 鄧海強(qiáng);余雄慶;;太陽(yáng)能飛機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];航空科學(xué)技術(shù);2006年01期

4 孫立華;;太陽(yáng)能飛機(jī):空中飛行不耗油[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合版);2007年10期

5 馬;;瑞士研制超大型太陽(yáng)能飛機(jī)[J];國(guó)際航空;2007年06期

6 馮衛(wèi)東;;全球首架全太陽(yáng)能飛機(jī)問(wèn)世[J];今日科苑;2008年01期

7 林鷹;一平;;尋找能源-環(huán)保-性能 新突破的太陽(yáng)能飛機(jī)[J];交通與運(yùn)輸;2008年05期

8 ;全球首架太陽(yáng)能飛機(jī)問(wèn)世[J];大眾科技;2009年07期

9 ;首架夜航太陽(yáng)能飛機(jī)今年起飛[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2009年01期

10 ;太陽(yáng)能飛機(jī)在瑞士“試跑”成功[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2010年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙玲;季辰;劉子強(qiáng);;太陽(yáng)能飛機(jī)突風(fēng)載荷響應(yīng)分析[A];第十一屆全國(guó)空氣彈性學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議論文集[C];2009年

2 張鶴飛;吳安民;俞金娣;;晝夜飛行太陽(yáng)能飛機(jī)的若干問(wèn)題[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

3 趙長(zhǎng)輝;陳立瑋;張勤滿;高非;張金;;太陽(yáng)能電動(dòng)飛機(jī)技術(shù)發(fā)展綜述[A];探索 創(chuàng)新 交流——第五屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集(第5集)[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊慶來(lái);瑞士擬建造世界上第一艘太陽(yáng)能潛水艇[N];中國(guó)海洋報(bào);2009年

2 渝川;瑞士擬建太陽(yáng)能潛水艇[N];中國(guó)水運(yùn)報(bào);2009年

3 楊京德;瑞士太陽(yáng)能飛機(jī)獲準(zhǔn)進(jìn)行夜航試飛[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2010年

4 記者 宋斌;瑞士太陽(yáng)能飛機(jī)首次晝夜飛行成功[N];光明日?qǐng)?bào);2010年

5 記者 孫天仁;世界最大太陽(yáng)能飛機(jī)跨國(guó)飛行成功[N];人民日?qǐng)?bào);2011年

6 華凌;世界最大太陽(yáng)能飛機(jī)首次跨洲航行[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

7 華凌;世界最大太陽(yáng)能飛機(jī)首次完成洲際航行[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

8 林峰;最大太陽(yáng)能飛機(jī)完成首次洲際飛行[N];北京日?qǐng)?bào);2012年

9 記者 張杰;太陽(yáng)能飛機(jī)完成首次洲際飛行[N];人民日?qǐng)?bào);2012年

10 記者 秦勉;太陽(yáng)能飛機(jī)：不用一滴燃油帶你環(huán)球旅行[N];北京科技報(bào);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 杜亞昆;太陽(yáng)能飛機(jī)電機(jī)功率匹配器的研究[D];河北科技大學(xué);2015年

2 張錦繡;太陽(yáng)能飛機(jī)能源管理的初步分析與實(shí)驗(yàn)[D];清華大學(xué);2005年

3 鄧海強(qiáng);小型太陽(yáng)能飛機(jī)氣動(dòng)/結(jié)構(gòu)/推進(jìn)一體化設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

4 劉俊;太陽(yáng)能飛機(jī)飛行路線及溴化鋰吸收式空調(diào)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2004年

5 吳安民;太陽(yáng)能飛機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算與TRNSYS程序模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

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本文編號(hào)：1103333