基于MC9S12XS128的智能型太阳能跟踪控制系统

太阳能光伏发电是有效利用太阳能的手段之一,目前太阳能光伏发电系统的转换效率都不高,如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率是当前太阳能研究的热点,然而受材料、生产工艺以及成本等制约因素的影响,要提高太阳能电池的转换效率是一件很困难的事情,因此要提高太阳能光伏发电系统的光能利用率,可以使光伏发电系统的太阳能电池板与太阳光保持垂直,通过提高单位面积上照射在太阳能电池板上的太阳能来实现。文章介绍了一种智能型太阳能跟踪控制系统,能够有效地跟踪太阳光,使太阳光总是与太阳能电池板保持垂直,实时跟踪太阳能,使光伏发电系统工作在最大功率点,能够有效提高系统发电效率30%以上,该系统在提高太阳能光伏发电系统的光能利用率方面具有较强的实用价值和重要意义。     

太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器设计

为提高光伏发电系统的效率,设计一种太阳能光伏发电最大功率点跟踪控制器。该控制器采用升降压式DCDC变换电路,利用变步长占空比扰动法实现最大功率点跟踪。设计以超级电容和蓄电池混合储能的充电方式,该方法在太阳光强较弱时用小电流继续对蓄电池充电,实现对蓄电池实时充电。对太阳能充电进行相关实验,结果表明:设计的最大功率点跟踪控制器可以在任何光照条件下完成充电,超级电容与蓄电池混合充电比蓄电池单独充电时的充电电流增加了29.1%,提高光伏发电系统的效率。     

基于FPGA的光伏MPPT控制系统设计与实现

为验证基于FPGA的光伏最大功率跟踪系统的应用效果,采用SOPC和FPGA技术,设计一款光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。采用Altera公司的Quartus II软件开发SOPC光伏控制系统,通过三点比较MPPT控制算法提高最大功率跟踪稳定性。根据Avalon总线IP核的设计方法,利用Verilog HDL硬件描述语言设计光伏MPPT控制IP核,通过带有EP4CE6F17C8开发板进行验证。验证结果表明:基于FPGA设计的光伏MPPT控制系统工作稳定,能动态地跟踪光伏电池的最大功率点的变化,具有响应速度快、可靠性高和易于升级等优点,可应用于光伏发电系统中。     

光伏发电系统引入计量技术机构的可行性研究

在光伏发电系统中,提出运用最大功率跟踪方式MPPT(Maximum Power Point Tacking),实现光伏电池方阵输出功率向电能的最大程度的转化。并通过matlab中simunlink建立相关模型进行验证。以此改善光伏发电效率,减少光伏太阳能板的面积,降低引入光伏系统的成本与门槛,从而对普通计量技术机构采用光伏系统为小功率计量器具供电的可行性进行研究。     

光伏发电中MPPT控制方法概述

在光伏发电系统里,为了能充分利用光伏发电功率,最大功率点跟踪(MPPT)起着无法替代的作用。本文叙述了两种在光伏发电系统中最常用的最大功率点跟踪方法,指出了各自的优点和缺点。最后总结并展望最大功率点跟踪在光伏系统中的发展方向。     

基于NB-IoT的民用建筑并网光伏发电系统

常规的民用建筑并网光伏发电系统以电气连接的方式为主,无法获得发电信号的详细位置,会对系统运行造成经济负担。因此,该文设计了基于NB-IoT的民用建筑并网光伏发电系统。硬件方面,设计了并网逆变器与光伏电池板。软件方面,建立了民用建筑并网光伏发电功能模块,设计发电系统的整体功能架构。并基于NBIoT设计了并网光伏发电信号定位算法,获得发电信号的详细位置,减少系统在发电信号位置定位方面消耗的能量,从而确保系统运行的经济性。最后采用系统测试的方式,验证了该系统具有良好的运行经济性,能够应用于实际生活。     

基于动态负载跟踪的光伏空调系统MPPT控制

为了提高光伏空调系统(光伏直驱变频多联式空调(热泵)机组系统/光伏直驱变频离心式冷水机组系统)中光伏单元的转换效率,根据光伏空调系统的能量平衡特性,通过对该系统负载单元及电网单元进行功率预测确定光伏单元下一时刻的输出功率需求值,同时结合电导增量法的实现原理,设计步长选择的PI控制环路,实现光伏空调系统的动态负载跟踪MPPT控制。利用Matlab/Simulink环境下搭建的光伏空调仿真模型,验证动态负载跟踪MPPT控制方法的精确性和快速性。     

光伏并网对电网自动化控制系统的影响

随着光伏发电装机容量持续扩大,相应地增加光伏发电系统的占比,成为重要能源形式。光伏出力具有波动性和随机性,光伏并网将会对电网自动化控制系统产生严重冲击,所以必须深入分析影响作用,确保光伏并网系统运行安全。该次研究主要是讨论和分析光伏并网与电网自动化控制系统的影响关系,希望能够为相关人员提供参考。     

远程控制的增强型风光互补发电、用电系统

系统由太阳能发电装置、垂直轴叶轮式风力发电装置、远程遥控系统、跟踪控制系统、控制电路、储能电源等组成,通过太阳方位传感器把太阳方位信号传递给跟踪控制系统,跟踪控制系统调整太阳能电池板正对太阳光方向,使太阳能电池板始终随太阳转动,使其达到最佳的光电转换效果,垂直轴叶轮式风力发电系统克服叶片易受风向干扰的问题,使风力资源利用率大大提高,GSM远程控制系统能异地控制用电系统,从而节约能源。     

基于PLC控制的太阳能自动跟踪系统

<正>1引言据测试,在太阳能电池板阵列中,相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳,让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置,能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按     

Optimization of Adaptive Fuzzy Controller for Maximum Power Point Tracking Using Whale Algorithm

The advantage of fuzzy controllers in working with inaccurate and nonlinear inputs is that there is no need for an accurate mathematical model and fast convergence and minimal fluctuations in the maximum power point detector. The capability of online fuzzy tracking systems is maximum power, resistance to radiation and temperature changes, and no need for external sensors to measure radiation intensity and temperature. However, the most important issue is the constant changes in the amount of sunlight that cause the maximum power point to be constantly changing. The controller used in the maximum power point tracking (MPPT) circuit must be able to adapt to the new radiation conditions. Therefore, in this paper, to more accurately track the maximum power point of the solar system and receive more electrical power at its output, an adaptive fuzzy control was proposed, the parameters of which are optimized by the whale algorithm. The studies have repeated under different irradiation conditions and the proposed controller performance has been compared with perturb and observe algorithm (P&O) method, which is a practical and high-performance method. To evaluate the performance of the proposed algorithm, the particle swarm algorithm optimized the adaptive fuzzy controller. The simulation results show that the adaptive fuzzy control system performs better than the P&O tracking system. Higher accuracy and consequently more production power at the output of the solar panel is one of the salient features of the proposed control method, which distinguishes it from other methods. On the other hand, the adaptive fuzzy controller optimized by the whale algorithm has been able to perform relatively better than the controller designed by the particle swarm algorithm, which confirms the higher accuracy of the proposed algorithm.     

太阳能最大功率点跟踪的航模电调设计

根据太阳能光伏输出特性,采用最小二分法实现最大功率点跟踪(MPPT),对于提高太阳能电池的输出功率及太阳能的利用率,特别是在控制电机等感性负载上,意义重大.在航模飞机上,太阳能飞机的飞行受太阳能板输出功率的直接影响,而航模飞机的电调采用中颖公司的SH79F168作为主芯片,太阳能最大功率输出也需要芯片控制太阳能板的输出电压,此设计的目的就是把两者合二为一,以节省空间并提高效能.     

Fundamental performance of novel power supply for HTS magnet using solar energy system

A technical fusion is an important option to establish renewal development in the mutual fields. We have proposed a novel superconducting power supply that is combined with superconducting power supply and solar energy system. An eternal electric energy can be converted by solar energy system, which contains solar panel, photovoltaic (PV) controller and energy-storing battery, can be utilized in the utility power of superconducting power applications. The novel power supply could operate without external utility power to charge the HTS load magnet due to the solar energy. We can improve the operating efficiency and install it in remote locations where utility power is not available. In this paper, as a first step of this work, we showed the possibility of technical fusion between a superconducting power supply and a solar energy system.     

基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统设计

为提高太阳能的利用率，根据最大功率跟踪原理，设计了一种基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统。首先，从太阳能智慧跟踪系统的工作原理出发，对其结构进行总体设计；然后，基于太阳能智慧跟踪系统各模块的性能需求，开展硬件设备选型和软件设计；最后，搭建相应的实验平台对太阳能智慧跟踪系统进行组装和调试，并通过功能测试验证了其性能。结果表明，所设计的太阳能智慧跟踪系统可以实现太阳能板对太阳光的智慧追踪，且能完成远程控制；另外，该系统结构简单，成本较低，既能节约能源，又能提供良好的供电水平，满足了高科技产品的需求，符合现代能源利用发展趋势。     

基于电感数字变换传感器的智能小车自动循迹系统

为了解决智能循迹小车常用的路径识别传感器易受电磁、光线等干扰的问题,提出了基于电感数字变换传感器的智能小车自动循迹系统。通过分析电感数字变换传感器的工作原理,得出通过扩展传感器感应线圈来扩展感应范围的方法,并基于该方法设计了一种使用单个LDC1000电感数字变换器的传感模块。该模块利用SN74LV4052A模拟开关实现对传感器线圈的扩展;采用MSP430单片机搭建了包括主控模块、电源模块、驱动模块和传感器模块的循迹硬件测试系统;通过实时采集和处理传感器的数据并对小车位置进行调整,实现了硬件测试系统循迹的功能;最后,在测试系统上进行了传感器对金属的感应实验和循迹测试。实验结果表明：该传感器可实时检测到轨道与线圈的水平和垂直距离的变化,可以为循迹功能的实现提供保证;该智能小车在5 mm宽的锡箔纸轨道上可以得到良好的循迹效果。研究结果表明该系统具有适用性强、检测技术稳定的特点,可以广泛应用于工业现场智能循迹。     

基于线性矩阵不等式的鲁棒跟踪控制器的设计

当系统部件(传感器、执行器)发生故障时,控制器的实际输出信号值将与准确值存在一定的偏离,这种控制信号的偏离可能破坏系统的稳定性。本文提出了最优增益裕量鲁棒跟踪控制问题,其目的是最大限度地抵御控制信号偏离对系统产生的影响。通过直升机飞行控制模型的实例仿真,验证了本文提出设计方法的可行性;并通过最优增益裕量鲁棒跟踪系统与正常鲁棒跟踪系统的比较,进一步说明了最优增益裕量鲁棒跟踪控制对提高系统的可靠性是必要的和有效的。     

新型碟式太阳能跟踪平台设计和姿态工作空间分析

传统的碟式太阳能热发电系统采用回转支承和螺旋升降机来实现太阳方位角和高度角的跟踪,不足之处在于无法自动调整聚光器镜面单元的位姿以应对外界扰动。采用并联机构来实现太阳跟踪,不仅具有刚度高、跟踪误差小等内在优势,还可以自动调整聚光器镜面单元位姿。若采用传统球铰,由于其物理限制,跟踪机构的偏转能力不能精确满足太阳跟踪角度范围大的技术要求。针对上述问题,采用新型被动球铰,设计了一种基于3-RPS并联机构的新型碟式太阳能跟踪平台,并计算了其跟踪角度的范围;同时,通过建立通用3-RPS并联机构的逆运动学方程,结合球坐标搜索法计算了3-RPS并联跟踪机构的姿态工作空间,并结合结构参数对其姿态工作空间的影响规律,确定了各结构参数的最优值。结果表明：当新型碟式太阳能跟踪平台选用新型被动球铰,动、定平台形状为等腰三角形,转动副轴线共面且呈三角形布置,动、定平台的半径比为2以及支链长度为动平台半径的2倍时,其结构符合设计要求且调整后的姿态工作空间满足太阳跟踪所需的角度范围。研究结果可为后续的太阳跟踪平台结构设计和参数优化提供参考。     

采用四象限探测器的双轴跟踪控制技术

采用四象限探测器作为位置传感器，设计出以DSP作为控制器的双轴跟踪控制试验演示系统。通过误差数据采样、计算和比较，在反馈作用下对误差修正，以快速扫描系统和大范围扫描系统构成的双轴联合机构实现运动目标的捕获跟踪。试验结果表明，该系统能够快速捕获并平稳跟踪合作目标，且调试方便，可靠性好，为下一步工程化奠定了基础。     

RISC技术在星敏感器中的应用

提出了一种采用RISC作为星敏感器主处理器的设计方案。RISC(Reduced Instruction Set Computer)是精简指令集计算机,它具有指令简单、功耗低、运行速度快的特点。以RISC技术为基础搭建了星敏感器处理器部分的硬件结构。在此平台上,成功地实现了星敏感器的数据处理和控制功能,其中包括系统的启动,模式转换控制,星图识别、跟踪和姿态计算,以及与FPGA通讯等。在跟踪状态下,姿态更新频率可以达到10Hz。测试表明,应用RISC技术的系统功耗小,仅为400mW,成本约为使用功能类似DSP构建系统的1/4。