学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

槽式太阳能聚热装置电液控制系统设计与研究

作　者: 张四全
导　师: 任德志
学　校: 河南科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 太阳能电液控制技术光电传感器跟踪策略主动搜索
分类号: TK512
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 155次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着经济发展和社会进步,人们对能源的需求也日益增大。利用可再生能源成为人们的最佳选择。太阳能以其洁净、高效、广阔的前景在新能源的开发研究中占据首要地位。其中槽式太阳能热发电技术最为成熟,在发达国家已实现商业化运作,我国也在国产化方面做了大量的研究工作。电液控制系统响应速度快、输出功率大、控制精度高,因而在许多领域都得到了广泛的应用。论文主要研究了电液控制技术在槽式太阳能热发电中的应用,并对聚热装置的太阳跟踪的方法进行了改进。本文在分析槽式太阳能电站聚热装置运动特点的基础上,设计了用于聚热装置电液控制系统。首先,本文分析了聚热装置的结构,设计了用于聚热装置的液压系统,并在AMEsim中对系统进行分析。对太阳跟踪的方式进行比较,提出一种改进的太阳跟踪方法。然后,根据控制系统的功能规划对控制器的硬件进行模块化设计,并设计了具有主动搜索太阳位置功能的太阳跟踪传感器。传感器运动与聚热装置运动相对分离,先由传感器对太阳进行实时跟踪,聚热装置根据传感器返回的相对位置偏差进行位置调整,避免了整个聚热装置不停地跟踪太阳位置,便于提高系统的控制精度。对控制系统功能进行软件编程,信号处理、液压伺服驱动、太阳跟踪策略等模块在MPLAB IDE中编程实现。最后,通过编程调试、软件仿真、试验验证,对电液控制系统和光电传感器的性能进行了验证。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 槽式太阳能热发电的研究现状  9-11
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 课题研究的目的与意义  11-12
  1.4 课题主要工作  12-13
第2章电液控制系统整体设计  13-17
  2.1 电液控制系统功能规划  13-14
    2.1.1 系统功能规划  13-14
    2.1.2 系统设计开发流程  14
  2.2 系统整体方案规划  14-16
    2.2.1 聚热装置驱动方案选择  14-15
    2.2.2 电液控制方案选择  15-16
    2.2.3 控制器硬件介绍  16
    2.2.4 控制器软件介绍  16
  2.3 本章小结  16-17
第3章液压系统设计与跟踪方案分析  17-31
  3.1 液压系统原理设计  17-20
    3.1.1 装置结构介绍  17-18
    3.1.2 系统工作过程分析  18-19
    3.1.3 液压系统设计  19-20
  3.2 主要元件选型  20-23
    3.2.1 液压缸选择及计算  20-21
    3.2.2 主要控制阀的选择  21-22
    3.2.3 其它元件的选择  22-23
  3.3 液压系统仿真  23-26
    3.3.1 仿真环境介绍  23
    3.3.2 液压系统建模  23-24
    3.3.3 仿真曲线分析  24-26
  3.4 太阳运动规律  26-27
  3.5 跟踪方案分析与选择  27-30
    3.5.1 视日运动轨迹跟踪  27-28
    3.5.2 光电传感器跟踪  28-29
    3.5.3 两种方式相结合  29-30
  3.6 本章小结  30-31
第4章系统控制器硬件设计  31-44
  4.1 核心芯片dsPIC30F6012 介绍  31
  4.2 控制系统硬件电路设计  31-39
    4.2.1 硬件系统总体设计  31-32
    4.2.2 信号采集电路  32-34
    4.2.3 输出控制电路  34-36
    4.2.4 接口电路  36-37
    4.2.5 液晶与按键电路  37-38
    4.2.6 系统电源设计  38-39
  4.3 太阳跟踪传感器设计  39-42
    4.3.1 传感器跟踪原理  39-40
    4.3.2 传感器结构  40-42
  4.4 硬件可靠性设计  42-43
  4.5 本章小结  43-44
第5章系统控制器软件设计  44-54
  5.1 软件开发平台及下载工具简介  44-45
  5.2 软件编写的基本原则  45-46
  5.3 软件功能模块设计  46-53
    5.3.1 模拟信号的采集与处理  46-47
    5.3.2 液压驱动控制算法  47-49
    5.3.3 光电传感器跟踪程序  49-51
    5.3.4 控制策略切换  51-53
  5.4 软件可靠性设计  53
  5.5 本章小结  53-54
第6章试验验证  54-61
  6.1 试验一液压驱动机构的精确定位  54-57
    6.1.1 试验平台介绍  55
    6.1.2 试验结果分析  55-57
  6.2 试验二太阳跟踪传感器调试  57-60
    6.2.1 试验平台介绍  58
    6.2.2 试验结果分析  58-60
  6.3 本章小结  60-61
第7章结论与展望  61-63
  7.1 课题结论  61-62
  7.2 课题展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间的研究成果  67

槽式太阳能聚热装置电液控制系统设计与研究

内容摘要

全文目录

相似论文