基于嵌入式的光伏發(fā)電自動跟蹤控制系統(tǒng)設計.pdf

1、為了解決未來能源危機和生態(tài)環(huán)境惡化,實現可持續(xù)發(fā)展,世界各國都將光伏發(fā)電作為新能源與可再生能源發(fā)展中的重點。但是,目前太陽能光伏發(fā)電的一個應用瓶頸是發(fā)電效率低,很大程度上制約了光伏發(fā)電的應用和發(fā)展。提高光伏發(fā)電效率的一種重要途徑是設計自動跟蹤的光伏發(fā)電系統(tǒng),使太陽光線盡可能地垂直入射太陽能電池板,最大限度地獲得太陽輻射能量。
　　 本文從工程應用實際出發(fā),針對多種類型跟蹤器的普遍特點,選取盤式雙軸跟蹤器與斜單軸跟蹤器兩個具有代表

2、性的跟蹤器類型,基于嵌入式技術設計出一種通用型自動跟蹤控制系統(tǒng)。本文的主要內容歸納如下:
　　 1、基于太陽運動軌跡的計算模型分析了地平坐標太陽能跟蹤系統(tǒng)的運動特性,建立了視日運動軌跡跟蹤系統(tǒng)的運動方程。針對間歇跟蹤控制方法的缺陷與不足,提出了改進型的間歇跟蹤控制方法,并通過理論分析與仿真結果驗證了其可行性。同時,針對現有斜單軸跟蹤器抗風性差的缺陷,提出一種順風向放平的避風算法,并推導出該算法的角度轉換關系。
　　 2、

3、針對多種類型跟蹤系統(tǒng)的運動模式的共性,在控制系統(tǒng)總體設計上,將跟蹤控制系統(tǒng)分為跟蹤控制器模塊與軸控制器模塊兩個部分進行設計,并提出了一種“金字塔”型的跟蹤控制系統(tǒng)結構,實現了多種類型跟蹤器的群控目的。
　　 3、硬件設計中,根據系統(tǒng)總體方案,采用模塊化方式設計出跟蹤控制器與軸控制器的硬件結構及原理圖;在軟件設計中,引入了嵌入式μc/os-Ⅱ實時系統(tǒng),實現了其在ARM7上的移植,對跟蹤控制器軟件進行分任務設計,提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定