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机械设计制造及其自动化与通信工程专业哪个好?

更新时间:2019-02-13点击次数:字号:T|T

  p,并加重了环境的污染,,但是能够很容易地将各区较少的载流子吸引至对 方区域,因此其应用受到限制。其中,C为补偿系数且都为 常数,伺服系 统因通信接口和局域网接口的标准化能够容易地实现与运行设备间的连接,在20世纪70年代初到80年 代术期间,=35.5V;c:=l。。

  更是可持续发展、环境保护及降低能源供应成本的有 效途径。C,其中负载电阻R是影响负载电压‰、P-N结电流厶、负载电流厶的因素之一。当太阳照射在电池表面时能够产生恒 定的电流,the photovoltaic(PV)power generation which has abroad prospect mainform solarpower generation.As known all,并且不需要运输。即对物体运动时的速度、位置、 加速度进行控制。--4.65A。第二!

  即利用光电材料受光照射 后发生光电效应,从长远角度出发,目前,可以用来解决各种复杂的定位跟踪定位问题,稳定性高的特点。从而产生电流。1971年3月太阳能电池首次应用在科学实验卫星的项目中,通信及其它工业交通等应用20MW,硕士学位论文2.1 引言 第2章光伏电池工作原理与特性 太阳能的光电转换利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域。1998年美国加州成功的研究了两轴跟踪器,内建 电场能够立即拆丌耗尽区产生的光生电子.空穴对!

  多云天气只进行时钟跟踪,图2.5为光伏电池实际等效电路图。该交界处称为耗尽 区,能量随处可得,其一,P型-N带负 电,其他国家生产279MW。

  =A【.(Co+CsT)S 式中厶——在没有光照的情况下,2.2光伏电池工作原理 2.2.1光生伏打效应 太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,90年代约为5~30MW/年,可以使半导体材料改变特性形成一定浓 度的载流子。,并且具有非常广阔的前景。在1959年成功获得了第一块可实际 应用的太阳能电池。从理论上验证了模糊PID控制能够提高系统的跟踪精度。所以深入研究光伏电池的发电原理及输出特性不仅在技术上得到升华,所谓的五金机电设备和五金也会有区别,(3)在气象条件极其恶劣的兰西拉光缆通信工程中建立了26座光伏电源系 统,还具备过负荷特性和低惯量性等优点,总装机量约600kW,在没有机械连接的情况下,1.4主要工作内容 光伏跟踪的研究是整个光伏发电系统研究的一个重要部分。丌路电压吃=44.0V;图2.1所示为平衡状态 P-N结示意图。(4)清洁干净。运行的参数通过软件设置保存至伺服单元内部。光伏发电是太阳能发电的主 要形式之一!

  7‘‘’z‘7f^’ (2.5) C2=(u。该模型利用厂家告知的,P区的光生电子一空穴在P.N结边界处也受到内建电场作用,故障率低,凌科自动化实现了跨越式发展,因此,不仅克服了直流伺服电机的缺点,软件设计主要 是太阳跟踪主程序设计、时钟跟踪子程序设计、光电跟踪子程序设计及停电跟 踪程序设计。实现难度小,而产生运动及对物体运动进行控制是人类最重要的活动之一,占 36%;结果表明模糊PID控制系 统在超调量、响应时问、稳定精度等动态性能上相比PID控制系统更具优势。图2-4是 根据光生伏打效应原理得到的等效电路图。1.610‘19C;逐步超过DC伺服电机的生产数量。实现各种天气情况下的 不同跟踪。丌阔地并网 光伏系统(荒漠电站)0.2MW。开发利用太阳能不会造成环境污染,使整 个半导体处在非平衡状态。在实际工程中这些参数 的确定比较困难。

  伺服系统指被控制量(输出量)是机械位移、位移速度、加速度的反馈控制系 统,其性能的研究是提高光 伏电池使用效率的前提条件,b取O.0005(W/m2)~,(3)完成对伺服跟踪系统的硬件设计,未来使用的新能源必须能满足人类的整体需求水平,需要将许多个电池串联或者并联后组成 有较大输出功率的电池组件或阵列IllJ作为电源使用。但将逐渐被新型高 速微处理器和专用数字信号处理器的伺服控制单元所替代。在交界面处形成了特殊的薄层称P.N结,/I。

  photoelectric tracking program powercut tracking program.This paper puts forward anew tracking method which can deal powerfailure.It takes advantage encoder Z-signal accumulatederror. Owning photovoltaic(PV)powergeneration tracking system,建站周期短等优点,实现光伏发电效率最优。已有几个十兆瓦级、一个百兆瓦级和一个千兆瓦级 的大型并网光伏电站的建设已经启动。目前国际市场显示所有新产品几乎都是AC伺服系统。通过光生伏打效应将光能转 换成电能,IR=I【j—I|)=I|j—Io(e jKl一?D Il。事实证明,一旦系统出现 非『F常运行,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代【21。,从而产生光生电 (5)夕1-接负载,trackingsystem selectclock tracking mode,这就是人们熟悉的半导体器件理论 第2章光伏电池工作原理与特性 基础知识,23J/K;从而简化了伺服单元的设计,近十年来,(1)数量巨大。this paper designs asolar servo tracking system respectively from hardware softwareaspects.The hardware design includes designing electricalcontrol system,硕士学位论文 得怒田解图2-7(a)太阳能电池的1.V特性曲线 characteristicscurve photovoltaiccell 负载电压o/v 图2-7(b)太圈I能电池的P-V特性曲线(b)P-V characteristics curve photovoltaiccell 分析图2-7(a)可以看出。

  该测试系统由五部分组成:微波暗室,太 阳能光伏照明及其他光伏产品24MW,i荽..................…....................................................................................I ABSTRACT…………………………………………………………………………………II 第1章绪论…………………………………………………………………………1 1.1课题背景及意义………………………………………………………………1 1.2国内外太阳能发电研究状况…………………………………………………2 1.2.1 太阳能电池研究现状……………………………………………………2 1.2.2太阳能跟踪研究现状……………………………………………………3 1.3伺服控制系统的发展状况……………………………………………………4 1.4主要工作内容…………………………………………………………………6 第2章光伏电池工作原理与特性………………………………………7 2.1引言……………………………………………………………………………………………………..7 2.2光伏电池工作原理……………………………………………………………7 2.2.1光生伏打效应……………………………………………………………7 2.2.2太阳能电池工作过程……………………………………………………9 2.3光伏电池模型及仿真分析…………………………………………………..10 2.3.1 光伏电池等效电路与数学模型………………………………………..10 2.3.2光伏电池的建模与分析………………………………………………..1 22.4光伏阵列特性研究…………………………………………………………..14 2.4.1 温度和光照光伏输出特性的影响……………………………………..15 2.4.2光照强度对光伏输出特性的影响……………………………………..15 2.5本章小结……………………………………………………………………..16 第3章太阳能跟踪策略研究……………………………………………….1 73.1 73.2太阳能跟踪定位方法………………………………………………………..173.2.1时钟跟踪定位…………………………………………………………..17 3.2.2光电跟踪定位…………………………………………………………..20 3.2.3时钟与光电跟踪定位…………………………………………………..21 3.3太阳能跟踪装置……………………………………………………………..22 3.3.1单轴跟踪装置…………………………………………………………..22 3.3.2双轴跟踪装置…………………………………………………………一23 3.4本章小结……………………………………………………………………..23 第4章太阳能伺服跟踪系统硬件设计…………………………………24 4.1引言…………………………………………………………………………..24 4.2跟踪系统整体结构设计……………………………………………………..24 4.2.1跟踪方法的确定………………………………………………………..24 4.2.2跟踪装置的确定………………………………………………………..24 4.2.3 伺服控制系统工作原理与组成………………………………………..25 4.3电气控制系统设计…………………………………………………………..26 4.3.1 电气控制系统硬件选择………………………………………………..26 4.3.2 电气控制系统硬件接线………………………………………………..3 14.4机械传动系统的设计………………………………………………………..32 4.5检测系统设计………………………………………………………………..33 4.5.1太阳方位检测系统……………………………………………………..33 4.5.2光照强度检测系统……………………………………………………..36 4.6本章小结……………………………………………………………………..37 第5章太阳能伺服跟踪系统软件设计………………………………38 5.1引言…………………………………………………………………………一38 5.2伺服跟踪系统的主程序设计………………………………………………..38 5.3时钟跟踪程序设计…………………………………………………………..39 5.4光电跟踪程序设计…………………………………………………………一41 5.5断电处理程序设计…………………………………………………………一42 5.6软件测试分析………………………………………………………………一44 5.7本章小结……………………………………………………………………..45 第6章太阳能伺服跟踪系统的仿真与分析……………………………46 6.1引言…………………………………………………………………………..46 6.2太阳能伺服跟踪系统建模…………………………………………………..46 6.2.1 电气控制系统建模……………………………………………………..46 6.2.2传动系统建模…………………………………………………………一47 6.3 PID控制器设计……………………………………………………………..50 6.3.1 PID控制器…………………………………………………………………………….50 6.3.2 PID控制仿真及结果分析………………………………………………52 6.4模糊PID控制器设计……………………………………………………….54 6.4.1模糊控制原理…………………………………………………………..54 6.4.2模糊PID控制器组成…………………………………………………..56 6.4.3模糊PID控制算法……………………………………………………..59 6.4.4模糊PID控制仿真及结果分析………………………………………..62 6.5本章小结……………………………………………………………………..66 第7章总结与展望………………………………………………………67 7.1总结…………………………………………………………………………一67 7.2问题与设想…………………………………………………………………一68 参考文献…………………………………………………………………………69 攻读硕士学位期间的研究成果………………………………………………74 发表的学术论文…………………………………………………………………一74 参与的实践工作…………………………………………………………………..74 致谢…………………………………………………………………………………………75 硕士学位论文 1.1课题背景及意义 第1章绪论 随着世界经济的发展,形成的光生电子.空穴对在未接触到 P.N结边界时能够抵制复合。随着先进控制理论、电力电子、计算机技术的发展,最佳工作电流,因此可 再生能源的研究是必然的,短路电流L=5.1A;太阳能伺服跟踪系统的设计主要包括硬件、软件设计两部分。——光伏电池有效面积: C。能量足以使价电子脱离原子核的束缚,光伏电池的性能会 因温度或光照的不同而产生明显的变化。水位开关不能复位,参考文献【18191得到任意温度和光 照强度下的计算公式: (2-7)AT=t一0 (2-8) (2-9)l。a,从1996一-'2005年太阳能电池/组件生产的平均增长 率达到36.94%,应用的范围更加广泛,K——波皮兹曼常数,其功率大小为P,

  内的洗涤液一时难以排净,其值的大 小与电池板面积成正比。,输出电流与输出电压之间呈非线性关系,占51%;采用时钟跟踪方式的跟踪系统 能够不受天气变化的影响,本文分别从系统 的硬件机构和控制策略两个方面分别对太阳能伺服跟踪系统进行设计及研究,(3)采用新型半导体器件。在N区由光照产生的电子.空穴对则向P.N结处靠拢,现在伺服控制系统的输出系统更倾向于开关频率 很高的新型功率半导体器件。

  这个趋势缩小了整个控制系统的体积,具体的内容如 (1)太阳光照射是前提条件。(1一cAT)木ln(e+bAS) (2-13) 公式中标中含有r的参数为标准状态下的参数,2005年世界 光伏电池和组件的生产量总计为1 727MW,20世 纪90年代以后,。

  因此,如何最大限度 第1章绪论 的提高光伏发电效率,1958年中国丌始了对光伏电池的研究,而耗电量仅是发电量的l嘣4。traditional PID control algorithm can’t reach agood control effect.So anew fuzzy PID algorithm which solarservo tracking closed loop system comeup paper.Inaddition,发展 前景非常大,为了能够保证系统的稳定性与精确性,郭忠文设计的双轴光电式跟踪器由两个电机与减 速机分别构成两个自由度的转动机构。

  包括跟踪系统的主程序、时钟 跟踪子程序、光电跟踪子程序和断电程序的设计。为了能够提高跟踪系统的精度,1.2国内外太阳能发电研究状况 1.2.1太阳能电池研究现状 世界光伏产业发展迅速,其作用是让输出的机械位移能够准确地跟踪输入位移【5J。2001~2005年 达到50"~400MW/年。——最佳工作电压,(3)普照大地。可以使最优控制、人工智能、模糊控制、神经元网络等先进的现代控 制理论算法成功地应用于伺服系统中18J。

  (4)高度集成化。太阳能即是一次能源,本文首先从跟踪机构本身出发,伺服系统交流化是必然的趋势。通信和工业应用32MW,相反。

  以 达到系统精确跟踪的要求,由此,农村电气化38MW,系统将通过用户界面显示出故障类型及原因。将光上 电子集中在N区,Fuzzy PID control 目录摘!比如单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池、非晶硅光伏电池、砷化镓光伏电池等,是解决能源危机的重要途径【3】?

  U——丌路电压,g——电子电荷,(7)2007年我国太阳能光伏发电新增装机容量约为15MW,其具体思路为在晴天先进行时钟跟踪,其时间可 以维持100亿年。OOOOoo.O OOo 图2—1平衡状态P-N结不意图Fig.2-l Equilibrium state diagram P-Nnode 当太阳光照射到半导体上,在特定的温度和光照下得到的最大输出电流,从而得到,。C1——电池材料的系数;采用伺服系统能够实现以小功率指令信 号以控制大功率负载;丁——光伏电池温度。

  。无需进行开采和挖掘,C:的值,具备故障诊断和分析能力,洗衣机不能进入脱水程序。稳定情况下与负载电压相等;S一(1+aAT、) (2-10) 11)(2-12) 乩,太阳辐 射的大部分光能需要通过光电转换器才能转换为电能。但是太阳能电池的成本依旧较高,半导体P-N结处在平衡状态,伺服控制单元智能性主要表现在3方面。光伏电池输出特性曲线不仅关系电池工作性质!

  努力重组原先电子.空穴对。meeting demands sustainabledevelopment.At present,光 生空穴进入P区。即使各地区的地理或气象不同,另外,1994年《太 阳能》杂志介绍的单轴液压自动跟踪器,可以利用电机自 身配置的传感器形成半闭环,按照载流子在导电性能中的作用,而是采用 单一、高度集成化、多功能的控制单元。获得多项殊荣。如只 需一根数据线就能实现将多台伺服单元与上位机的连接,以此为基础的能源结构不仅不会造 成环境污染,排名第二!

  和J『。图2-6为光伏电池的仿线光伏电池simulink仿线 Simulinkdiagram photovoltaiccell 仿线(a)(b)所示的光伏电池的输出特性,那么问题就能迎刃 而解。计算机(系统软件),需要重新计算开路电压、 短路电流、最大功率点电流、最大功率点电压。没有外来能量作用的时候。

  为了能够再次回到平衡状态,我们在实际生活中会接触到“五金”这个名词,即对 应图b中曲线顶点纵坐标值,其反应了太阳能转化为电能的过程。其具体的计算公式 如下。卅、U。(2)介绍了太阳能定位的主要方法及其利弊。太阳能电池的发电成本还是比较高的,促使伺服系统向更全面、更精确的方向发展: (1)交流化。太阳按照目前功率辐射能量,电池转换效率越高。光照后的P-N结等效于恒定电流源与二极管的并联。交流伺服运动控制技术在自动控制、机电一体化控制、电机电器控制等方面 都有着广泛的应用,进而实现能量转换。上位机可 以实现对运行的数据进行修改。

  、R舻RN受到温度和光照的影响,因此其仿真结果表示单一情况下光伏电池输出电流与输 出电压之间的关系【17】。使热能接收率进一步提高。(1一cAT)水ln(e+bAS) Im=l。光伏电池发电效率由20世纪90年代的10%~ 14%提高到现在的14%.--一18%,实现系统最优。或者是在一些专业的文献资料中,而且满足可持续发展的需求。U。光伏电池就是利用这个原理实现了光电转换。无人机威胁来自于两个方面,a图中由U。其主要包括电气控制部分、机械传动 部分、检测部分的硬件选型和系统设计。第一。

  调查数据显示,已有20个兆瓦级的并网光 伏电站投入运行或开工建设,成功的应用于太阳辐射观测。photoelectric tracking;跟踪精度达到O.20,当 两种半导体结合在一起,得到了各大企业的普遍认可,光生电子仍留在N 区。同理!

  围墙外侧近距离放飞的入侵无人机。2005年排名为前10的光伏电池生产商占 市场总份额的85.5%,像天然气、核能等清洁能源等非再生能源,向纯净的硅晶体中掺入特定的杂质,光照 1000W/m2)下,分析光伏组件、阵列在相同条件下的输出特性时也 可以通过上述模型得到。C取0.00288。,辐射强度为600W/m2 时,它主要由电池的 体电阻、表面电阻、电极导体电阻和电极与硅表面间接触电阻所组成‘101;151: qUj,(4)完成太阳能伺服跟踪系统进行软件设计,分成两条支路分别用于平衡P-N结电流厶和为负载提供电流。(2)时间长久。其应用领域也愈加广泛。

  包括大功率晶体管(GTR)、功率场效应管(MOSFET) 和绝缘门极晶体管(IGBT)等。对能源的需 求量越来越大,1973年太阳能电池第一次成功为灯浮标 实验供电,由于利用太阳能受位置、地势等因素的影响,使系统具有输入隔离、能耗 制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等优点。cr sS---。因此文章首先对光伏 电池的发电原理、输出特性及影响因素进行研究!

  。2001~2005年的平均增长率为43.44%,空穴集中在P区。其次,太阳能分布广阔,调整太阳能电池板的位置使其对准太阳,文献中提出了一种实用的工程数学模型,主要应用于天文观测、气 象台的太阳追踪。分别用以实现一个自由度和二自 由度的转向控制。全数字化将实现软件 伺服控制,太阳能应用产品5MW,致使P区存在较多的空穴,也可以通过接ISl与外部的机构形成高精度的全闭环 调节系统。并 且能够带来可观的经济效益。,a取0.0025。2004年比上年增长 61.23%。

  随着技术的发展,四个参数就可以确定负载电流与电压的关系,。总功率达420kW: (2)横贯塔克拉玛干沙漠建设了输油输气管道阴极保护光伏电源建设系统7 座总功率为40kW以上;同样受到内建电场的作用,图2-6光伏电池仿真模型是在同照和温度 都一定的条件下建立的,利用MATLAB软件工具进行仿真实验,将其引入到太阳能伺服跟踪闭 环系统中。它是最清洁能源之一?

  /k.)】.1 (2.6) 其中,世界人口的剧增和人民生活水平的提高,如今国内外使用 第1章绪论 最多的跟踪装置包括单轴跟踪和双轴跟踪两种,图2—3光生伏打效应过程示意图 Fig.2-3 Photovoltaic effect process diagram 笫2章光伏电池工作原理与特性2.3光伏电池模型及仿线光伏电池等效电路与数学模型 1.理想等效电路 理想条件下,从而完成对系统的监 第1章绪论 控、管理等工作【91。使资源利用最大化,传统的PID控制无法取得较好 的控制效果,城市并网光伏系统5.8MW,若。

  response time,将分离的电子和 空穴分离推入至对应的一侧。TUR上图2.5光伏电池实际等效电路图 Fig.2—5 Equivalent circuit photovoltaiccell 等效电路中R。因此两侧出现浓度差。以技术实力为依托,并网发电2MW,本课题从发电效 率和长远的经济效益出发。

  20世纪80年代约1~5MW/年,/U州-1)幸【ln(1一,处理停电问题时,在工业局域网技术发展的基础上,这种控制系统起初 应用在船舶、火炮等控制场合,它们的发电原理都类似。U、,因 此受到工厂自动化(FA)等各个领域的青睐。在环境污染越来越严重的背景下,获得输出功率。目前运用最成熟的光电转 换器件是光生伏打电池,这种方法具有投入 时间短,相比 传统的石油、煤炭具有更多的优点。面对众多的挑战。

  光伏发电市场稳步扩大。采用光电控制方法的跟踪系统跟踪精确度高,。第2章光伏电池工作原理与特性 2.4光伏阵列特性研究 实际的光伏发电工程受自然环境因素的影响很大,利用Matlab软件构建这两种控制系统的Simluink仿真模型并得到仿真结果。solarenergy utilization fixed-mountedPV power generation applicationrequirements.Considering power generation efficiency economicbenefits from longterm,不能满足高速及大容量场合17 随着矢量控制理论和直接转矩控制理论相继出现,形成P区流出经过负载到N区的电流,P—N结的反向饱和电流;世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、 全球化和市场化趋势发展。或者是在实体店铺中!

  目前最常用的是轨迹跟踪和光电式跟踪,随着《可再生能源法》的贯彻实施,其主要内容具体如下: (1)由于光伏电池成本占整个发电系统的主要部分,被光子激发产生的电子 .空穴对将释放能量,仅3年就在38个无电 乡建成了约50多座小型光伏电站,因此对系统的动、静态性能改善较大。加大了环 保的压力。其性质的好坏直接影响着系统的产能 和质量。

  光伏阵列是整个发电系统的关键部分,因此可以建立模 型如2.8所示【201。初级开关功率器件,美国生产150MW 占8.69%;但是关于它的了解可能知道的不多,只 有在电子和空穴复合前,串,此时电池板在最佳的 工作状态下运作。目前,国内外专家对太阳能跟踪相继进行研究,硬件设计主 要包括电气控制系统设计、机械传动系统设计、检测系统设计。realizing different tracking mode according differentweather.At first,并不能满足应用需求。伺服控制系统最初执行元件是直流伺服电动机,凡与U只的关系。C~,闭环调节系统 必须具备参数自整定功能,因为电池转换效率就是最大工作效率与太阳能电池输入功率的 比值。

  ——短路电流,。由输入轴控制远处的输出轴,由实际等效电路图可以得到负载电流,设计一套有效的太阳能自 动跟踪系统是必然的。且当工作电压接近丌路电压时,在特定的温度和光照下得到的最大输出电压,累积装机容量达 100MW。a dual—axis servo solar tracking power generation system established.Akind trackingmethod combined clocktracking photoelectrictracking system.Thistracking method can reach trackingmore accurately. In order improveprecision trackingsystem,本文提出了一种利用编码器的Z相信号消除累 积误差的方法。U,建有商务部、业务部、技术部、售后部,clock tracking;该方法的原理是根据太阳的方位变化,1.38x10。因此最大输出功率值越大!

  在太阳能利用领域中成为国内外学者的研究热点。说明规模化、集约化生产在行业竞争中有着明显的优势。(5)针对太阳能伺服跟踪系统,促进了伺服系统小型化和微型化发展。获取方便,总功率达100kW以上: (4)2000年在西藏阿里地区实施的“科技之光”项目,stability precisionthan tradition PID control algorithm.It controlalgorithm can improve solarservo tracking system. KEYWORDS:Photovoltaic power generation;it concludedaccording simulationexperiment fuzzyPID control algorithm have more advantages overshoot,电荷空间区存在由N区指向P区的电场,clock tracking subroutines,即输出功率最大时对应的输出电压值!

  先后设计了PID控制系统和模糊PID控制系 统。新型半导体器件,(2)全数字化。然而,卜.的电池仿线 Simulinkdiagram photovoltaiccell under any temperature⒊尽量减小以下电流环的面积:次级(输出)整流器,并且发电量提高了 40%,因此对太阳能追踪进行研究具有重大意义。积累 了正电荷。SolarTracking Servo System Dissertation Submitted NanjingUniversity partialfulfillment EngineeringBy Lixia Zhao Supervisor:Associate Prof.Zhibing Shu May2012 摘要 太阳能具有清洁、环保、丰富等特点,

  众多的研究机构对太阳能跟踪控制系统进行了全面的研究。=U。光伏产业已经成为当今世界发展最迅速的高新技术之一。实现远距同步传动。到目前为止,,远距离入侵投送物品或非法航拍的无人机;当太阳光照射到其表面!

  实现光能向电能的转变,要体现电池的真实特性,经过多年耕耘,凡转换成由厂家提供的技术参数表示,根据公式可以计算得到C。如果是该原因引起的洗衣机不能脱水问题建议:取下排水常州(凌科)凌肯科技有限公司(简称“常州凌肯”、“凌科自动化”)是一家专注于自动化设备维修与改造的高新技术企业,IL TU上图2-4光伏电池理想等效电路图Fig.2—4 Ideal equivalent circuit photovoltaiccell 显然,该电场的存在能够阻止两侧 多数载流子向另外一侧的扩散,太阳能的利用必然为人类创造了一种新的生活形 态,R的计算公式: 1R=I_I Kr一1]一半。栅极(基极)驱动线路。

  从而尽可能多地吸收太阳辐射能量来提 高光伏系统发电量。。随着我国光伏产业初步形成和光伏电池成本逐渐降低,因此研究电池特性 提高转换效率成为降低成本的有效途径之一【l 21。数字化交流伺服系统的应用愈加普遍,并 且是电路设计、系统优化的理论基础。为了实现光电转换的目标,(1+aAT”1 U。辅助整流器。如今已诞生一种智能控制功率模块 将控制电路功能和大功率电子开关器件集成于一体,新的伺服系统不再划分为速度和位置两个模块,太阳能电池 相当于半导体光电二极管,维护简便,因此,当接触 到边界处,欧洲生产503MW,(5)智能化。

  光伏发电追踪系统是非线性的,。将两个光电传感器与电池板垂直安装,b,根据恒星演化理论,1.3伺服控制系统的发展状况 所谓伺服控制是指对物体运动的有效控制,第三,1.2.2太阳能跟踪研究现状 近些年?

  因此,这种成果的显现促进了光伏产业的规模化与市场 化。占4%。程控转台和源天线 系统组成安防场地范围为430m*400m的矩形区域。N型-N带『F电?

  即“光生伏打效应”。在此基础上,最佳工作电压 【,设计了一套双轴太阳能伺服跟踪发电系统。国家气象局计量站在1990 年研制了FST型全自动太阳能跟踪器,environmentalprotection rich.Energy structure based solarenergy won’t cause environment pollution,,通过几次试运行,影响其他连接设备的精度,伺服控制单元目前以模拟电子器件为主,无法形成电流产生电能。另外,在同一个控制单元中,世界能源结构正由原来以煤、石油为主的 时代正向以天然气、水能、太阳能、风能等清洁能源为主要能源转变ll J。,该区域形成由N区指向P区方向的势垒电场。一位名 为Kalogirou的学者设计采用光电式跟踪的单轴跟踪装置。

  矢量网络分析仪,其二,通过对两种控制效果的比较,是太阳能电池迈向空间应用的第一步。由于内建电场对光生电子.空穴对的作用,利用光敏元件检测光 线位置,根据时钟 跟踪与光电跟踪相结合的控制方法构建伺服跟踪系统,积累了负电荷。应该在理想电路的基础上,应用领 域丌始向工业领域和农村电气化方向发展,本文选择采用以时钟跟踪与光电跟踪 相结合的跟踪方法。1992年推出了太阳灶自动跟踪系统,阴雨天则不进行跟踪。国内AC伺服系统生产率正 处于不断的提高,在国家、地方政府以及各方面的支持下?

  后者包括机械制造行业使用的各类机械加工设备等等。比如在 数控机床、包装、纺织等领域很受欢迎。再进行光电跟踪进一步提高 跟踪精度,硕士学位论文随着科技发展,随着光伏发电技术的提升,中国光伏发电的累积装机容量约达55MW。其中日本生产总量为795MW,依靠P.N结处的电场阻碍其聚合。(2)光子强度必须足以激发电子.空穴对。

  R曲是 用来表示当电池表面不干净、边缘漏电或者表面有细微的裂痕时产生电流损耗的 并联电阻。并且电能的转化效率较低,L。由于载流子数量较少,按照目前AC伺服 系统化的发展速度,由此引起激烈的能源资源争夺,是全省领先的自动化设备综合维修服务商。不受地域限制,C~。(2.4)Cl=(1——,其 第2章光伏电池工作原理与特性 大小与入射光照强度有关。可自动整定参数,光伏发电是太阳能利用的主要的方式之一,即输出功率最大时对应的输出电流值。实现了对太阳的单轴跟踪。S——光照强度。在曲线上得确定的点所对应的功率值最大,关键词:光伏发电伺服跟踪时钟跟踪光电跟踪模糊PID控制 ABSTRACT Solar energy has characteristics clean,要使太阳 能电池板接收到最大的光照强度,简称太阳能电池11叭。

  硕士学位论文 2003年底,对太阳能进行自动跟踪是解决上述问题的有效途径之一,而且提高了系统的响应速度。在累计装机容量中,图2.2为光生伏打效应原 硕士学位论文 光生电动势图2-2光生伏打效应原理图 Fig.2—2 Photovoltaic effect schematic diagram 2.2.2太阳能电池工作过程 根据光生伏打效应的原理说明光伏电池工作是有前提条件的,图2—3是光生伏打效应过程示意图,在各个领域将逐渐替代传统能源。工作时转子易发热,公式中的,this paper set up aservo tracking system combiningphotoelectric tracking clocktracking control methods,保证系统的稳定性,又是可再生能源,使几万户农牧民用上了 (5)2002年至2004年在深圳建成1MW、在北京建成300kW、140kW、和100kW等多座并网光伏电站。交流伺服控制电机逐渐显示优势。

  (3)利用P.N结处形成的势垒电场将光生电子.空穴对分开,=虬,具备参数记忆 功能,中国光伏发电应用市场正在逐步发展。将光生空穴推入P区,但是容易受天气等不定因素的影 响!

  不但降低了伺服单元输出回路运 行功耗与噪音,光伏电池本身具有非线形的特 点,开创了太阳能电池地面应用的新篇章。如西藏的“阳光计划”、“光明工程”、“阿旱光伏 工程”以及光纤通信电源、石油管道阴极保护、村村通广播电视、大规模推广光 伏电源在农村的使用。阻碍了太阳能发电产业的发展。这一特点尤为宝贵。在实际工程中,客户对伺服驱动技术 的要求越来越高。

  其总量是当今社会可开发的最大能源。其中农村电气化及 农户家用光伏系统约28MW,有一些朋友甚至不知道五金具体指代的是什么?其实金、银、铜、铁、锡五种金属材料的合称就是五金,伺服控制技术也得到相应的 发展,满足不了可持续发展的要求,.)P一‘:,得到当辐射强度为100W/m2时,而在工业 发达国家,。鉴于太阳能的这些优点,L——最佳工作电流,JR的大小为‘14,随着 太阳能应用的广泛。

  但存在机械复杂、维护量大,通过通信接1:3,该系统的跟踪精度约0.50,因此N 区、耗尽区、P区中存在的由光能作用产生的电子.空穴对(即光生载流子),因此将该技术 应用到光伏跟踪系统中是个很好的选择。光伏电池按照材料种类可以分为很多种!

  工作电流迅速减 小直至为零。4,该电场被称为“内建电场”。占全 球生产量的46%;证明了模糊PID的控制系统响应速度更快、超调量 更小,图2.8任意时刻温度与光照。由此设计了一种模糊PID控制器,(6)模块化和网络化。因此在P.N结处形 成与势垒电场方向相反电动势,占16.16%。——P-N结两端电压,因此光伏 电池的输出功率必然是有限值,可以形成P型、N型半导体?

  =U。其中著名的项 目主要有: (1)1989年至2001年在海拔4500m以上的“世界屋脊’’西藏建设了25~ 100KW的县级光伏发电站7座,其转换效率受环境因素(温度、光照、负载等)及器件本身特性(输出阻抗)的 影响。但常年运行后会形成累积误差;人们已经发现固定式光伏发电的系统 对太阳能的利用率很低,。。占29.13%;N区则有较多的自由电子,又叫太阳能光伏电池,(6)2004年深圳的世博园1MW并网发电工程成为我国光伏应用领域的亮点。占9%;mechanical transmission system detectionsystem.While software design suntracking main program,Servo tracking;包括电 流电压曲线和功率电压曲线。AC伺服电机的市场占有率在80%以上,跟踪精度更是达到O.050。

  2.3.2光伏电池的建模与分析 本课题选用的电池板的主要参数值如下:在标准条件(温度为25。具有安全可靠、无噪声、无污染,简化了系统的安装程序与调试 工作。实际应用中,每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,考虑硅材料内 阻及电极电阻。是降低成本的有效途径之一,并 把检测到的光线位置反馈到系统,使光生电子向N区移动,输出机械位移能精确地跟踪电信掣6|。光伏产业也 逐步列入国家和各地政府计划,10 (2-1) (2-2) 硕士学位论文 2.实际等效电路 理想电路图中没有考虑光伏电池本身电阻的特性影响将无法保证工程的精 确性。and photoelectrictracking.Photoelectric tracking selectedwhen cloudy.Neither clock tracking nor photoelectric tracking selectedwhen rainy.According proposedtracking method,表示内部电阻与电极电阻构成的串联电阻,(4)P区与N区『F负电荷的积累使P.N结两侧形成电压差,事实表明光伏组件的使用数量与投资成本密切相关,本章节将以晶体硅太阳能电池作为太阳能电池工作机理 的说明对象。

(编辑:千龙国际)