【摘要】：本文研究了基于模糊控制的太陽能智能追蹤系統(tǒng)。太陽能是一種新興的可再生能源,為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài),使社會及人類進(jìn)入一個節(jié)約能源減少污染的時代。未來太陽能的主要利用方式是太陽能發(fā)電,而光伏發(fā)電是其中重要的發(fā)電方式之一,但是太陽能板價格昂貴并且效率不高,阻礙了光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。并且由于光伏發(fā)電多采用固定安裝模式,無法提高效率；而較成熟的采用機(jī)械追蹤系統(tǒng)的光伏發(fā)電技術(shù),受累積誤差影響較大,通常采用光電追蹤系統(tǒng)的光伏發(fā)電技術(shù)經(jīng)常受天氣干擾出現(xiàn)誤操作。而且太陽能經(jīng)過云層,周圍環(huán)境漫反射等影響,接收太陽能的最佳傾斜角與太陽光線實(shí)際入射角相比,會有滯后角度,因此以往追蹤太陽光線入射角度的追蹤方式并不能達(dá)到最大效率。本文依托光電追蹤技術(shù),提出了將兩種光電追蹤技術(shù)相結(jié)合的追蹤方式。根據(jù)實(shí)時的太陽能情況,研究接收太陽能的最佳傾斜角,此角度通常情況下要滯后于太陽光線入射角。在不同的太陽能資源條件下,采用不同的追蹤模式,追求最大的發(fā)電效率。并且此系統(tǒng)消除了累積誤差,降低了出現(xiàn)誤操作的概率,從而減少太陽能板的使用數(shù)量,降低了成本。本文首先分析并確定了不同天氣條件下,應(yīng)分別采取的追蹤模式。整個系統(tǒng)分為太陽能疏追蹤系統(tǒng)和太陽能精密追蹤系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)。然后,從整體設(shè)計(jì)入手,分別設(shè)計(jì)了疏追蹤方式的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),和精密追蹤方式的硬件設(shè)計(jì)和軟件方案設(shè)計(jì),驗(yàn)證了兩種方法的可行性。硬件設(shè)計(jì)包括信號采集器、信號處理電路、PLC控制系統(tǒng)、反饋模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊；而軟件部分設(shè)計(jì)了太陽能智能追蹤系統(tǒng)的疏追蹤軟件體系和精密追蹤軟件體系,實(shí)現(xiàn)了各個硬件模塊的功能,軟件部分還包括光電檢測數(shù)據(jù)的處理以及追蹤機(jī)構(gòu)的驅(qū)動控制。最后,設(shè)計(jì)了太陽能智能追蹤系統(tǒng)的相關(guān)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和總結(jié),證明了模糊控制策略更加適用于本智能追蹤系統(tǒng),驗(yàn)證了運(yùn)算電路和模糊控制的合理性。
【圖文】：

３．４精密追蹤檢測傳感器及電路設(shè)計(jì)逡逑３．４．１精密追蹤檢測傳感器逡逑圖３．５所示的裝fI可Ｗ從宏觀上檢測出最佳傾斜角，，送只能給太陽能電池板指示方向，逡逑測量精度并不高，優(yōu)點(diǎn)在于減少了太陽能板搜索光線的過程，并且不用回到初始位置等待逡逑太陽，可Ｗ迅速定位太陽的位置，減少誤操作。圖３．７則是太陽能電池板從微觀上檢測并逡逑追蹤太陽。此系統(tǒng)用的是四象限光電探測器，其具有使用壽命長、靈敏度高、響應(yīng)速度快、逡逑裝置簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在定位控制系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。單個光電池能實(shí)現(xiàn)單象限點(diǎn)逡逑的定位，若采用四象限探測器將會實(shí)現(xiàn)一個平面內(nèi)角度定位，最終實(shí)現(xiàn)一個物體在平面內(nèi)逡逑的精確定位ｈ氣當(dāng)入射光斑落到光敏面的不同位置時，每個象限輸出的電信號會不同，通逡逑過這些不同的電信號

邐＾逡逑心口６方逡逑＼＼邋９邐５邐％邋／邋／逡逑圖３．７精密追蹤裝置示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋３．７邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ邋ｔｒａｃｋｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑每一個光敏面對應(yīng)于一個光電探測器，各個探測器的輸出電流與此面的光通量成正比逡逑關(guān)系。光敏面結(jié)構(gòu)圖如圖３．８所示。逡逑－－

本文編號：2700038