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的結(jié)構(gòu)比重，清潔能源的消費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，在清潔能源的消費中所占的比重不斷升高。而 CSP因為發(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，本課題對碟盤式CSP雙軸追蹤控制系統(tǒng)進行了研究。
　　本文提出了雙

2、軸追蹤的控制策略。根據(jù)相關(guān)天文知識計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行初級追蹤，初步確定太陽的位置。通過編碼器對執(zhí)行機構(gòu)進行位置檢測，獲得反饋信號，調(diào)整高度角和方位角的偏差信號，完成步進電機的閉環(huán)控制。再選擇光電追蹤方法實現(xiàn)對追蹤控制系統(tǒng)精確控制。本文在 Matlab軟件中設(shè)計了碟式 CSP的聚光集熱器模型，并驗證了模型的可行性，為實際工程設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　本文基于單片機設(shè)計了雙軸追蹤控制系統(tǒng)。硬件設(shè)計

3、包括風(fēng)速檢測部分、光強檢測部分、光電檢測部分、實時時鐘部分、液晶顯示部分、手動鍵盤控制部分、步進電機的閉環(huán)控制部分。當前風(fēng)速等級符合追蹤條件，進行光強檢測，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)計部分包括主程序、風(fēng)速保護、視日軌跡跟控制、光電檢測、光強檢測、步進電機閉環(huán)控制等程序的軟件流程設(shè)計。搭建了模擬實驗平臺，完成了硬件與軟件的有效結(jié)合，實現(xiàn)了雙軸追蹤系統(tǒng)的追蹤控制。通過對太陽高