槽式太陽能聚熱裝置電液控制系統(tǒng)設(shè)計與研究

【摘要】：隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步,人們對能源的需求也日益增大。利用可再生能源成為人們的最佳選擇。太陽能以其潔凈、高效、廣闊的前景在新能源的開發(fā)研究中占據(jù)首要地位。其中槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)最為成熟,在發(fā)達國家已實現(xiàn)商業(yè)化運作,我國也在國產(chǎn)化方面做了大量的研究工作。 電液控制系統(tǒng)響應(yīng)速度快、輸出功率大、控制精度高,因而在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。論文主要研究了電液控制技術(shù)在槽式太陽能熱發(fā)電中的應(yīng)用,并對聚熱裝置的太陽跟蹤的方法進行了改進。 本文在分析槽式太陽能電站聚熱裝置運動特點的基礎(chǔ)上,設(shè)計了用于聚熱裝置電液控制系統(tǒng)。首先,本文分析了聚熱裝置的結(jié)構(gòu),設(shè)計了用于聚熱裝置的液壓系統(tǒng),并在AMEsim中對系統(tǒng)進行分析。對太陽跟蹤的方式進行比較,提出一種改進的太陽跟蹤方法。然后,根據(jù)控制系統(tǒng)的功能規(guī)劃對控制器的硬件進行模塊化設(shè)計,并設(shè)計了具有主動搜索太陽位置功能的太陽跟蹤傳感器。傳感器運動與聚熱裝置運動相對分離,先由傳感器對太陽進行實時跟蹤,聚熱裝置根據(jù)傳感器返回的相對位置偏差進行位置調(diào)整,避免了整個聚熱裝置不停地跟蹤太陽位置,便于提高系統(tǒng)的控制精度。對控制系統(tǒng)功能進行軟件編程,信號處理、液壓伺服驅(qū)動、太陽跟蹤策略等模塊在MPLAB IDE中編程實現(xiàn)。最后,通過編程調(diào)試、軟件仿真、試驗驗證,對電液控制系統(tǒng)和光電傳感器的性能進行了驗證。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 電液控制技術(shù) 光電傳感器 跟蹤策略 主動搜索
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK512
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 槽式太陽能熱發(fā)電的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題研究的目的與意義11-12
• 1.4 課題主要工作12-13
• 第2章 電液控制系統(tǒng)整體設(shè)計13-17
• 2.1 電液控制系統(tǒng)功能規(guī)劃13-14
• 2.1.1 系統(tǒng)功能規(guī)劃13-14
• 2.1.2 系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)流程14
• 2.2 系統(tǒng)整體方案規(guī)劃14-16
• 2.2.1 聚熱裝置驅(qū)動方案選擇14-15
• 2.2.2 電液控制方案選擇15-16
• 2.2.3 控制器硬件介紹16
• 2.2.4 控制器軟件介紹16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 第3章 液壓系統(tǒng)設(shè)計與跟蹤方案分析17-31
• 3.1 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計17-20
• 3.1.1 裝置結(jié)構(gòu)介紹17-18
• 3.1.2 系統(tǒng)工作過程分析18-19
• 3.1.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計19-20
• 3.2 主要元件選型20-23
• 3.2.1 液壓缸選擇及計算20-21
• 3.2.2 主要控制閥的選擇21-22
• 3.2.3 其它元件的選擇22-23
• 3.3 液壓系統(tǒng)仿真23-26
• 3.3.1 仿真環(huán)境介紹23
• 3.3.2 液壓系統(tǒng)建模23-24
• 3.3.3 仿真曲線分析24-26
• 3.4 太陽運動規(guī)律26-27
• 3.5 跟蹤方案分析與選擇27-30
• 3.5.1 視日運動軌跡跟蹤27-28
• 3.5.2 光電傳感器跟蹤28-29
• 3.5.3 兩種方式相結(jié)合29-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 第4章 系統(tǒng)控制器硬件設(shè)計31-44
• 4.1 核心芯片dsPIC30F6012 介紹31
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計31-39
• 4.2.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計31-32
• 4.2.2 信號采集電路32-34
• 4.2.3 輸出控制電路34-36
• 4.2.4 接口電路36-37
• 4.2.5 液晶與按鍵電路37-38
• 4.2.6 系統(tǒng)電源設(shè)計38-39
• 4.3 太陽跟蹤傳感器設(shè)計39-42
• 4.3.1 傳感器跟蹤原理39-40
• 4.3.2 傳感器結(jié)構(gòu)40-42
• 4.4 硬件可靠性設(shè)計42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第5章 系統(tǒng)控制器軟件設(shè)計44-54
• 5.1 軟件開發(fā)平臺及下載工具簡介44-45
• 5.2 軟件編寫的基本原則45-46
• 5.3 軟件功能模塊設(shè)計46-53
• 5.3.1 模擬信號的采集與處理46-47
• 5.3.2 液壓驅(qū)動控制算法47-49
• 5.3.3 光電傳感器跟蹤程序49-51
• 5.3.4 控制策略切換51-53
• 5.4 軟件可靠性設(shè)計53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第6章 試驗驗證54-61
• 6.1 試驗一液壓驅(qū)動機構(gòu)的精確定位54-57
• 6.1.1 試驗平臺介紹55
• 6.1.2 試驗結(jié)果分析55-57
• 6.2 試驗二太陽跟蹤傳感器調(diào)試57-60
• 6.2.1 試驗平臺介紹58
• 6.2.2 試驗結(jié)果分析58-60
• 6.3 本章小結(jié)60-61
• 第7章 結(jié)論與展望61-63
• 7.1 課題結(jié)論61-62
• 7.2 課題展望62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果67

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