10kW碟式太陽能熱發(fā)電雙軸跟蹤控制系統(tǒng)研究.pdf

1、21世紀(jì)全球能源結(jié)構(gòu)必定要發(fā)生前所未有的變化。根據(jù)2015年中國整體能源消費(fèi)的結(jié)構(gòu)比重，清潔能源的消費(fèi)的比重正在不斷的升高。而太陽能作為一種很有前景的能源，在清潔能源的消費(fèi)中所占的比重不斷升高。而 CSP因?yàn)榘l(fā)電效率比較高，有著較大的發(fā)展前景。通過與槽式 CSP、塔式 CSP、條式 CSP、熱氣流煙囪式 CSP的比較，碟盤式CSP具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，本課題對碟盤式CSP雙軸追蹤控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
　　本文提出了雙

2、軸追蹤的控制策略。根據(jù)相關(guān)天文知識(shí)計(jì)算得到太陽的高度角與方位角，采用視日軌跡追蹤的方法進(jìn)行初級(jí)追蹤，初步確定太陽的位置。通過編碼器對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置檢測，獲得反饋信號(hào)，調(diào)整高度角和方位角的偏差信號(hào)，完成步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制。再選擇光電追蹤方法實(shí)現(xiàn)對追蹤控制系統(tǒng)精確控制。本文在 Matlab軟件中設(shè)計(jì)了碟式 CSP的聚光集熱器模型，并驗(yàn)證了模型的可行性，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　本文基于單片機(jī)設(shè)計(jì)了雙軸追蹤控制系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)

3、包括風(fēng)速檢測部分、光強(qiáng)檢測部分、光電檢測部分、實(shí)時(shí)時(shí)鐘部分、液晶顯示部分、手動(dòng)鍵盤控制部分、步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制部分。當(dāng)前風(fēng)速等級(jí)符合追蹤條件，進(jìn)行光強(qiáng)檢測，晴天天氣選擇視日軌跡追蹤和光電追蹤相結(jié)合的混合追蹤方式；多云天氣選擇視日軌跡追蹤方式。軟件設(shè)計(jì)部分包括主程序、風(fēng)速保護(hù)、視日軌跡跟控制、光電檢測、光強(qiáng)檢測、步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制等程序的軟件流程設(shè)計(jì)。搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了硬件與軟件的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了雙軸追蹤系統(tǒng)的追蹤控制。通過對太陽高