太陽能光伏綠地自動(dòng)灌溉系統(tǒng)研究

【摘要】：中國隨著城鎮(zhèn)人口的增加,對(duì)城市居住環(huán)境的要求也相應(yīng)提高。城市綠地對(duì)改善居住環(huán)境起相當(dāng)重要的作用。在傳統(tǒng)的綠地灌溉中,大多采用人工澆灌的方式。這種灌溉方式既浪費(fèi)人力,也浪費(fèi)大量水資源,據(jù)統(tǒng)計(jì)采用人工漫灌造成80%的水資源浪費(fèi)。近年來,綠地灌溉逐步采用自動(dòng)灌溉的方式,但自動(dòng)灌溉設(shè)備仍依賴市網(wǎng)提供電能,這加重了市網(wǎng)用電負(fù)荷,且有些灌溉區(qū)域根本無法采用市網(wǎng)供電。 本文提出了太陽能光伏綠地自動(dòng)灌溉系統(tǒng),系統(tǒng)消耗電能來源于太陽能。采用模糊控制技術(shù)對(duì)綠地實(shí)施自動(dòng)灌溉,相對(duì)于傳統(tǒng)人工灌溉,實(shí)現(xiàn)了節(jié)水灌溉與節(jié)能灌溉。 1)分析了綠地灌溉用電需求,提出了太陽能獨(dú)立供電部分的結(jié)構(gòu),主要包括：太陽能自動(dòng)跟蹤模塊、供電主回路、供電控制電路。 2)為提高供電部分發(fā)電效率,研究了桿影式、間歇式太陽能自動(dòng)跟蹤方式.自動(dòng)跟蹤樣機(jī)與最佳傾角36。安裝的太陽能電池板進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),輸出功率提高了33.04%。通過研究最大功率點(diǎn)跟蹤算法,實(shí)現(xiàn)太陽能電池板最大功率輸出,并用matlab仿真驗(yàn)證控制算法。 3)為解決太陽能不穩(wěn)定,導(dǎo)致綠地灌溉無法按需灌溉的問題,提出了蓄水儲(chǔ)能的灌溉方式,以滿足綠地在太陽能不足時(shí)的灌水需求,并通過太陽能轉(zhuǎn)換成水勢能的方式實(shí)現(xiàn)灌溉過程節(jié)能 4)以土壤水分為灌溉依據(jù),應(yīng)用模糊控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉節(jié)水化的目標(biāo),研究了基于模糊控制的自動(dòng)灌溉算法,并通過硬件電路實(shí)現(xiàn),通過matlab建模仿真,驗(yàn)證自動(dòng)灌溉算法的效果。 5)通過一組對(duì)比試驗(yàn),驗(yàn)證本文中系統(tǒng)整機(jī)的性能。在夏季某天的實(shí)際運(yùn)行中,本文系統(tǒng)的太陽能電池輸出功率相對(duì)對(duì)照組明顯提高。該結(jié)果對(duì)以后太陽能綠地自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的研究具有一定的參考價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：太陽能光伏發(fā)電 自動(dòng)跟蹤 模糊控制 自動(dòng)灌溉 綠地灌溉
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S275;S214
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1 研究目的和意義10-12
• 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-14
• 2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 2.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢13-14
• 3 論文的主要研究內(nèi)容和任務(wù)14-15
• 第二章 太陽能綠地自動(dòng)灌溉系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)15-20
• 1 系統(tǒng)功能分析15
• 2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)15-19
• 2.1 太陽能獨(dú)立供電部分17-18
• 2.1.1 自動(dòng)跟蹤裝置18
• 2.1.2 供電主回路18
• 2.1.3 供電控制部分18
• 2.2 太陽能綠地自動(dòng)灌溉部分18-19
• 2.2.1 自動(dòng)灌溉部分18-19
• 2.2.2 蓄水儲(chǔ)能模塊19
• 3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 太陽能獨(dú)立供電部分20-44
• 1 太陽能獨(dú)立供電部分總結(jié)構(gòu)20-21
• 2 供電主電路部分研究21-27
• 2.1 系統(tǒng)用電需求分析21
• 2.2 供電主電路硬件部分研究21-27
• 2.2.1 太陽能電池基本特性與定容21-23
• 2.2.2 供電主電路結(jié)構(gòu)23-27
• 3 供電控制部分研究27-37
• 3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤算法研究27-35
• 3.1.1 最大功率點(diǎn)跟蹤原理27-30
• 3.1.2 控制算法研究30-31
• 3.1.3 基于matlab的MPPT算法仿真31-35
• 3.2 供電控制部分硬件電路35-37
• 4 自動(dòng)跟蹤部分研究37-43
• 4.1 自動(dòng)跟蹤基本原理37-38
• 4.2 自動(dòng)跟蹤基本結(jié)構(gòu)與功能38-41
• 4.3 自動(dòng)跟蹤裝置控制策略41-42
• 4.4 自動(dòng)跟蹤樣機(jī)性能測試42-43
• 5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 太陽能綠地自動(dòng)灌溉部分44-56
• 1 自動(dòng)灌溉部分結(jié)構(gòu)與原理44-45
• 2 自動(dòng)灌溉控制算法研究45-53
• 2.1 灌溉對(duì)象特點(diǎn)的分析45-46
• 2.2 模糊控制器簡介46-47
• 2.3 自動(dòng)灌溉模糊控制器47-50
• 2.4 模糊控制系統(tǒng)仿真與分析50-51
• 2.5 自動(dòng)灌溉控制硬件實(shí)現(xiàn)51-53
• 3 蓄水儲(chǔ)能模塊53-55
• 4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 試驗(yàn)研究與分析56-62
• 1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>56
• 2 試驗(yàn)材料56-57
• 3 試驗(yàn)方法與步驟57-58
• 4 試驗(yàn)結(jié)果與分析58-61
• 5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 1 結(jié)論62
• 2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 作者簡介69

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