本文關(guān)鍵詞：槽式太陽能光熱發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太陽能跟蹤控制系統(tǒng)是提高太陽能利用率的主要途徑,在太陽能發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。槽式太陽能光熱發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于根據(jù)太陽的運動規(guī)律實時跟蹤太陽,同時要適應(yīng)太陽光線變化的緩慢性、間歇性及天氣環(huán)境的變化做到精確跟蹤。本論文在分析國內(nèi)外相關(guān)太陽光熱發(fā)電技術(shù)和跟蹤技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上,采用天文算法得出太陽的實時位置,并利用相關(guān)硬件配置和跟蹤機械結(jié)構(gòu)來完成太陽的精確跟蹤,系統(tǒng)的跟蹤精度可達0.1度左右。由于受到地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的影響,太陽的運動規(guī)律表現(xiàn)為太陽高度角和方位角的變化,而太陽高度角和方位角又可以表現(xiàn)為赤緯角和時角的變化,論文中采用MATLAB仿真軟件分別分析比較赤緯角和時角不同計算方法的精確度并采用精度較高的計算方法來保證系統(tǒng)的跟蹤精度,然后根據(jù)計算出的太陽高度角和方位角得出相應(yīng)的跟蹤角。本實驗測試平臺主要由槽和旋轉(zhuǎn)臺兩大部分構(gòu)成,其中槽主要用于實時跟蹤太陽的高度角,旋轉(zhuǎn)臺用于實時跟蹤太陽的方位角。為比較不同跟蹤模式的集熱效果,分別采用單軸跟蹤模式和多軸跟蹤模式等多種跟蹤模式�？刂葡到y(tǒng)的硬件配置方案主要是以施耐德M241 PLC為核心,采用三菱伺服控制系統(tǒng)的多段速控制系統(tǒng)方式控制槽跟蹤太陽的高度角,采用施耐德伺服控制系統(tǒng)的PTO脈沖控制方式控制旋轉(zhuǎn)臺跟蹤太陽的方位角,同時采用觸摸屏遠程監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài),通過以太網(wǎng)通信方式與PLC進行數(shù)據(jù)的傳輸和共享。
【關(guān)鍵詞】：太陽能槽式發(fā)電 跟蹤 PLC 觸摸屏 伺服系統(tǒng) 以太網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題來源10
• 1.2 課題研究背景及意義10-14
• 1.2.1 太陽能發(fā)電技術(shù)11-14
• 1.2.2 太陽能跟蹤技術(shù)14
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 國內(nèi)外光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3.2 國內(nèi)外太陽跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.4 論文章節(jié)安排18-20
• 2 槽式太陽能光熱發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)的整體解決方案20-29
• 2.1 槽式太陽能跟蹤控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2 槽式太陽能集熱測試平臺21-24
• 2.2.1 機械跟蹤控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)22
• 2.2.2 熱工系統(tǒng)的基本架構(gòu)22-24
• 2.3 槽式太陽能集熱系統(tǒng)的工作原理24-26
• 2.4 控制系統(tǒng)硬件配置架構(gòu)及解決方案26-27
• 2.5 控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)部分27-29
• 3 太陽跟蹤控制算法29-48
• 3.1 太陽跟蹤方式分類29-31
• 3.2 太陽運動規(guī)律31-32
• 3.3 太陽位置計算中的相關(guān)概念32-34
• 3.3.1 太陽的高度角和方位角32-33
• 3.3.2 儒略日格林威治時間33
• 3.3.3 太陽的黃道和黃經(jīng)33-34
• 3.3.4 黃赤交角34
• 3.3.5 時差和真太陽時34
• 3.4 太陽位置算法34-42
• 3.4.1 球面三角形相關(guān)概念34-35
• 3.4.2 太陽位置的相關(guān)算法35-42
• 3.5 幾種跟蹤方式的數(shù)學(xué)模型42-48
• 3.5.1 單軸跟蹤方式42-44
• 3.5.2 雙軸跟蹤方式44-45
• 3.5.3 規(guī)定入射角雙軸跟蹤方式45-48
• 4 槽式太陽能跟蹤控制系統(tǒng)軟件編程48-74
• 4.1 控制系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵技術(shù)48
• 4.2 時間同步功能程序設(shè)計48-51
• 4.3 槽伺服控制系統(tǒng)編程思路51-54
• 4.3.1 多段速控制原理52
• 4.3.2 槽糾偏控制原理52-54
• 4.4 旋轉(zhuǎn)臺伺服控制系統(tǒng)編程思路54-59
• 4.4.1 PTO控制原理54-55
• 4.4.2 旋轉(zhuǎn)臺糾偏原理55-56
• 4.4.3 旋轉(zhuǎn)臺控制軟件編程56-59
• 4.5 太陽跟蹤程序設(shè)計59-66
• 4.5.1 太陽高度角和方位角跟蹤控制功能塊設(shè)計59-62
• 4.5.2 太陽跟蹤角程序設(shè)計62-66
• 4.6 系統(tǒng)程序編程思路66-70
• 4.7 觸摸屏遠程監(jiān)控界面設(shè)計70-74
• 5 實驗測試結(jié)果74-79
• 5.1 機械跟蹤控制系統(tǒng)測試方式及分析74-78
• 5.2 機械跟蹤控制系統(tǒng)實驗測試結(jié)果78-79
• 6 總結(jié)和展望79-80
• 6.1 本解決方案的優(yōu)勢79
• 6.2 控制方案的不足之處79-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果84-85
• 致謝85-86

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  本文關(guān)鍵詞：槽式太陽能光熱發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：282152