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

【摘要】：太陽(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)是提高太陽(yáng)能利用率的主要途徑,在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。槽式太陽(yáng)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(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng),同時(shí)要適應(yīng)太陽(yáng)光線(xiàn)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(guó)內(nèi)外相關(guān)太陽(yáng)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(yáng)的實(shí)時(shí)位置,并利用相關(guān)硬件配置和跟蹤機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)完成太陽(yáng)的精確跟蹤,系統(tǒng)的跟蹤精度可達(dá)0.1度左右。由于受到地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的影響,太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律表現(xiàn)為太陽(yáng)高度角和方位角的變化,而太陽(yáng)高度角和方位角又可以表現(xiàn)為赤緯角和時(shí)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(shí)角不同計(jì)算方法的精確度并采用精度較高的計(jì)算方法來(lái)保證系統(tǒng)的跟蹤精度,然后根據(jù)計(jì)算出的太陽(yáng)高度角和方位角得出相應(yīng)的跟蹤角。本實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)主要由槽和旋轉(zhuǎn)臺(tái)兩大部分構(gòu)成,其中槽主要用于實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的高度角,旋轉(zhuǎn)臺(tái)用于實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)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(yáng)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(tái)跟蹤太陽(yáng)的方位角,同時(shí)采用觸摸屏遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)以太網(wǎng)通信方式與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和共享。
【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP273;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題來(lái)源10
• 1.2 課題研究背景及意義10-14
• 1.2.1 太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)11-14
• 1.2.2 太陽(yáng)能跟蹤技術(shù)14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能跟蹤控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2 槽式太陽(yáng)能集熱測(cè)試平臺(tái)21-24
• 2.2.1 機(jī)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(yáng)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(shí)現(xiàn)部分27-29
• 3 太陽(yáng)跟蹤控制算法29-48
• 3.1 太陽(yáng)跟蹤方式分類(lèi)29-31
• 3.2 太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律31-32
• 3.3 太陽(yáng)位置計(jì)算中的相關(guān)概念32-34
• 3.3.1 太陽(yáng)的高度角和方位角32-33
• 3.3.2 儒略日格林威治時(shí)間33
• 3.3.3 太陽(yáng)的黃道和黃經(jīng)33-34
• 3.3.4 黃赤交角34
• 3.3.5 時(shí)差和真太陽(yáng)時(shí)34
• 3.4 太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(shí)間同步功能程序設(shè)計(jì)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(tái)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(tái)糾偏原理55-56
• 4.4.3 旋轉(zhuǎn)臺(tái)控制軟件編程56-59
• 4.5 太陽(yáng)跟蹤程序設(shè)計(jì)59-66
• 4.5.1 太陽(yáng)高度角和方位角跟蹤控制功能塊設(shè)計(jì)59-62
• 4.5.2 太陽(yáng)跟蹤角程序設(shè)計(jì)62-66
• 4.6 系統(tǒng)程序編程思路66-70
• 4.7 觸摸屏遠(yuǎn)程監(jiān)控界面設(shè)計(jì)70-74
• 5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果74-79
• 5.1 機(jī)械跟蹤控制系統(tǒng)測(cè)試方式及分析74-78
• 5.2 機(jī)械跟蹤控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shì)79
• 6.2 控制方案的不足之處79-80
• 參考文獻(xiàn)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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本文編號(hào)：282152