混合式單軸太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的建模仿真與設(shè)計(jì).pdf

1、太陽能作為一種新興的綠色清潔能源,具有清潔型、無害性及普遍性等優(yōu)點(diǎn),但卻存在光照強(qiáng)度分散、強(qiáng)烈的非線性以及不易儲(chǔ)存等缺點(diǎn),因此,最大限度的提高太陽能利用率已成為當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)太陽能應(yīng)用中利用率較低的熱點(diǎn)問題,設(shè)計(jì)了一種高精度的太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)可最大限度的吸收太陽能,解決了太陽能在實(shí)際應(yīng)用中利用率不高的問題。本論文的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　首先,分析了當(dāng)前太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,選取

2、了視日運(yùn)動(dòng)軌跡式跟蹤與光電式跟蹤相結(jié)合的混合式跟蹤方式、南北水平放置東西跟蹤的軸向方式作為本系統(tǒng)的控制方式,采用高效的無刷直流電機(jī)(BLDC)作為本系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),選取了精確度較高的跟蹤算法作為項(xiàng)目的跟蹤算法。
　　其次,分析了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無刷直流電機(jī)的控制原理,在matlab/simulink中建立了無刷直流電機(jī)的本體數(shù)學(xué)模型及雙閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,對(duì)太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的控制部分(主控系統(tǒng)及從控系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)學(xué)建模以驗(yàn)證跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)行

3、性能。
　　再次,將飛思卡爾DSP作為主控芯片,完成了電壓轉(zhuǎn)換模塊、DSP控制模塊、通信模塊、傳感器采集模塊以及功率開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊等硬件電路原理設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)了主從控制系統(tǒng)的軟件控制算法;設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的人機(jī)交互界面,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)上下位機(jī)間的通信要求。
　　最后,仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本論文所提出的無刷直流電機(jī)控制算法可以獲得良好的控制性能;本論文設(shè)計(jì)的基于無刷直流電機(jī)的太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在保證高可靠性和抗干擾性的前提下,仍具有較強(qiáng)的控制精度和跟