CPV電站陽(yáng)光跟蹤伺服控制系統(tǒng)研究.pdf

1、20世紀(jì)50年代以后，由于石油危機(jī)的爆發(fā)，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)造成了巨大影響。根據(jù)世界能源權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析，石油剩余量可采年限僅有40年，在世界能源消費(fèi)以石油為主導(dǎo)的條件下，如果能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不改變，就會(huì)發(fā)生能源危機(jī)。因此，人類(lèi)必須將注意力轉(zhuǎn)移到新的能源結(jié)構(gòu)上，盡早探索、研究開(kāi)發(fā)利用新能源資源。
　　 聚焦式太陽(yáng)能光伏面板如果采用自動(dòng)跟蹤的方式可以大幅度提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的效率。本文設(shè)計(jì)了以無(wú)刷直流電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的CPV電站陽(yáng)光跟蹤伺服控制系

2、統(tǒng)，設(shè)計(jì)提出低成本的解決方案，它是直接通過(guò)無(wú)刷直流電機(jī)內(nèi)部霍爾傳感器信號(hào)倍頻進(jìn)行位置控制，省去了額外安裝位置檢測(cè)元件如編碼器的開(kāi)銷(xiāo)，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本，在位置精度和響應(yīng)速度要求不高的陽(yáng)光跟蹤環(huán)境下，可以滿足系統(tǒng)的要求。另外系統(tǒng)設(shè)計(jì)了備用解決方案，系統(tǒng)可以采集安裝在電機(jī)上的編碼器信號(hào)，提升系統(tǒng)位置精度。
　　 本系統(tǒng)硬件部分采用TI公司的DSPTMS320F2812芯片作為核心控制處理單元，其他外圍電路包括SCI通信電路、霍爾位

3、置和電流信號(hào)檢測(cè)電路、以三相全橋逆變器為主的驅(qū)動(dòng)電路、光電隔離電路和保護(hù)電流等，另外外擴(kuò)了編碼器接口電路，為應(yīng)用于高性能場(chǎng)合做準(zhǔn)備。
　　 本文在控制系統(tǒng)的軟件上首先提出了總體設(shè)汁方案，并分別闡述了電機(jī)的啟動(dòng)與換相程序、轉(zhuǎn)子位置和電流的調(diào)節(jié)程序、A/D、捕獲中斷程序和比較單元的PWM輸出等。在整個(gè)陽(yáng)光跟蹤控制過(guò)程中，控制策略采用定時(shí)定角位移位置PID閉環(huán)控制與矢量控制共同使用的方式，提高了系統(tǒng)的控制性能。
　　 基于該方