塔式太陽能光熱發(fā)電無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究

【摘要】：無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)作為一種新興的、前沿的研究領(lǐng)域,以其組網(wǎng)的靈活性、拓?fù)涞亩鄻有砸约昂笃诰S護(hù)、擴(kuò)展的便捷性越來越受到人們的重視。而無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是省去了有線方式的布線繁瑣,施工、安裝和調(diào)試工程量大,后期擴(kuò)展不方便的問題。特別是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)比較多的情況,更能凸顯出無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。而塔式太陽能光熱電站的特點(diǎn)是電站占地面積大,定日鏡數(shù)量多,控制信號簡單,數(shù)據(jù)傳輸量小,因此采用無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)要比傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)控制更具有優(yōu)勢?；谝陨辖Y(jié)論,本文進(jìn)行了以下的研究工作:1.首先提出了工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)的基本要求,根據(jù)要求對當(dāng)前主流的工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)ISA100.11a和WirelessHART進(jìn)行了對比研究。其中包括無線控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的構(gòu)成和功能特點(diǎn),然后從層次結(jié)構(gòu)上將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)進(jìn)行了對比。通過多方面的對比,選取出更加適用于塔式太陽能光熱電站無線控制網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。2.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)研究設(shè)計(jì)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括電站整體的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和定日鏡場的無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。然后對無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的可靠性和安全性進(jìn)行分析,提出一系列安全措施來應(yīng)對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。在此基礎(chǔ)上,又分析定日鏡的控制技術(shù)和現(xiàn)有控制技術(shù)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)一種更加合理的定日鏡的控制技術(shù)。最后,對定日鏡場的運(yùn)行模式進(jìn)行分析和研究,根據(jù)運(yùn)行模式和定日鏡的控制技術(shù)設(shè)計(jì)定日鏡的控制策略。3.針對定日鏡的控制算法,結(jié)合無線控制網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題,提出基于模糊理論的參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊PID控制算法,利用Matlab/Simulink中的相關(guān)模塊設(shè)計(jì)模糊控制器。然后基于TrueTime工具箱以及編寫代碼搭建無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的仿真模型,驗(yàn)證不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊PID控制算法相比模糊PID控制算法對于電機(jī)的控制精度更加準(zhǔn)確,更加適用于塔式太陽能光熱電站無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)論。 【關(guān)鍵詞】：無線控制 標(biāo)準(zhǔn)對比 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 定日鏡控制 模糊PID
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景和意義10-11
• 1.2 塔式太陽能光熱發(fā)電研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)12-15
• 1.3.1 無線網(wǎng)絡(luò)控制簡介12-14
• 1.3.2 無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中存在的主要問題15
• 1.4 論文主要研究工作15-17
• 第2章 工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)分析對比17-23
• 2.1 工業(yè)無線控制網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)17
• 2.2 工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)17-21
• 2.2.1 Wireless HART標(biāo)準(zhǔn)18-19
• 2.2.2 ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)19-21
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)對比選取21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 控制網(wǎng)絡(luò)和控制方案設(shè)計(jì)23-33
• 3.1 控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成23-24
• 3.2 控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)24-27
• 3.3 控制網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性27-28
• 3.4 定日鏡控制方案的設(shè)計(jì)28-32
• 3.4.1 定日鏡運(yùn)行模式28-29
• 3.4.2 定日鏡跟蹤控制設(shè)計(jì)29-31
• 3.4.3 定日鏡控制策略31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 模糊PID控制算法33-43
• 4.1 PID控制算法33-35
• 4.2 模糊控制算法35-40
• 4.2.1 模糊控制的特點(diǎn)35-36
• 4.2.2 模糊控制的原理36-40
• 4.3 模糊PID控制器40-42
• 4.3.1 參數(shù)自整定模糊PID原理40-41
• 4.3.2 參數(shù)自整定模糊PID控制規(guī)則41
• 4.3.3 參數(shù)自整定模糊PID控制器設(shè)計(jì)步驟41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第5章 定日鏡無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真43-58
• 5.1 TrueTime工具箱簡介43-44
• 5.2 仿真模型的建立44-50
• 5.2.1 定日鏡控制原理44-45
• 5.2.2 基于PID仿真模型的建立45-47
• 5.2.3 基于模糊PID仿真模型的建立47-50
• 5.3 仿真結(jié)果分析50-56
• 5.3.1 不同網(wǎng)絡(luò)時(shí)延下的對比分析50-52
• 5.3.2 不同丟包率下的對比分析52-54
• 5.3.3 不同擾動下的對比分析54-56
• 5.4 結(jié)論56-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其他成果63-64
• 致謝64

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