基于Freescale單片機的斯特林太陽能發(fā)電機主控制器開發(fā)

【摘要】：在傳統(tǒng)化石能源日益枯竭、環(huán)境污染日益嚴重的大背景下,太陽能作為一種清潔、無污染的可再生新興能源,越來越受到大家的重視。其中太陽能光熱發(fā)電將成為未來發(fā)展的一個重要方向。 基于飛思卡爾單片機的斯特林太陽能發(fā)電機的主控制器是整個碟式斯特林發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。主要功能有：數(shù)據(jù)采集、實時通信和自動控制等。 本文主要介紹了主控制器的研發(fā)。首先介紹了光熱發(fā)電的三種模式,并重點介紹了碟式斯特林太陽能光熱發(fā)電的工作原理和自身特點,然后介紹了主控制器總的設計思路和整體運行結構。在此基礎上,從軟件和硬件兩個方面對主控制器各個部分的研發(fā)工作做了詳細的分析。包括各模塊內部功能電路的設計與實現(xiàn)、各模塊的軟件開發(fā)、自動控制程序的編寫等等。 最后完成了主控制器的各功能的實驗室測試,并在西安電站完成了現(xiàn)場調試?，F(xiàn)場調試數(shù)據(jù)表明,本課題設計的斯特林太陽能發(fā)電機主控制器能夠滿足現(xiàn)場發(fā)電機組的發(fā)電要求。 【關鍵詞】：太陽能光熱發(fā)電 斯特林發(fā)動機 自動控制 主控制器 單片機
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM615;TP273
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-12
• 插圖清單12-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 課題的背景和意義15-17
• 1.1.1 世界能源現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 太陽能發(fā)電的特點16-17
• 1.2 太陽能熱發(fā)電技術17-22
• 1.2.1 太陽光發(fā)電技術概況17-18
• 1.2.2 太陽能光熱發(fā)電簡介18
• 1.2.3 太陽能熱發(fā)電的三種主要方式18-22
• 1.3 碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)22-25
• 1.3.1 斯特林發(fā)動機簡介22
• 1.3.2 碟式斯特林太陽能發(fā)電技術22-24
• 1.3.3 碟式斯特林太陽能發(fā)電技術發(fā)展現(xiàn)狀24-25
• 1.4 本課題的主要研究內容25
• 1.5 本課題研究意義25-26
• 1.6 本章小結26-27
• 第二章 主控制器的總體設計27-37
• 2.1 主控制器整體介紹27-28
• 2.2 主控制器整體結構設計思路28-35
• 2.2.1 控制平臺的選擇28-31
• 2.2.2 主控制器的整體結構設計31-33
• 2.2.3 斯特林發(fā)電機運行參數(shù)的測量33-34
• 2.2.4 通訊接口與實現(xiàn)34-35
• 2.2.5 電磁閥的控制35
• 2.2.6 自動控制的工作流程35
• 2.3 設計總結35
• 2.4 本章小結35-37
• 第三章 主控制器的硬件設計37-47
• 3.1 測量模塊硬件設計37-41
• 3.1.1 基于K型熱電偶的溫度測量模塊37-39
• 3.1.2 基于4-20mA傳感器測量模塊39-40
• 3.1.3 發(fā)動機轉速測量模塊40-41
• 3.1.4 電量參數(shù)測量模塊41
• 3.2 基于電磁繼電器的控制模塊41-43
• 3.3 通訊模塊43-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 主控制器各模塊軟件的開發(fā)47-56
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境47
• 4.2 主控軟件的開發(fā)47-55
• 4.2.1 主程序48
• 4.2.2 測量模塊程序48-50
• 4.2.3 通訊模塊程序50-55
• 4.3 本章小結55-56
• 第五章 自動控制程序56-71
• 5.1 工作參數(shù)設置56-57
• 5.2 系統(tǒng)報警57-59
• 5.3 主控軟件編程思路59
• 5.4 各個子流程的詳細介紹59-70
• 5.4.1 主控制流程60-62
• 5.4.2 增壓子流程62-64
• 5.4.3 啟動和基本功率發(fā)電子流程64-66
• 5.4.5 功率調節(jié)子流程66-69
• 5.4.6 降溫停機子流程69-70
• 5.5 本章小結70-71
• 第六章 實驗和結論71-79
• 6.1 基于熱電偶模塊測試模塊的實驗71-73
• 6.2 基于4-20mA傳感器的測量模塊73-74
• 6.3 各種通訊方式的測試74
• 6.4 自動控制軟件的測試74-78
• 6.5 本章小結78-79
• 第七章 全文總結79-80
• 參考文獻80-82
• 附錄1 自動控制程序代碼82-88
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研工作88

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