Проектирование цифровой системы автоматического управления платформой солнечной батареи
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
Введение
Техническое задание
1.Анализ существующих конструкций
2.Описание объекта управления
.Функциональная схема устройства
.Структурная схема устройства
.1 Выбор электродвигателя
.2 Определение передаточных функций
5.Моделирование системы автоматического управления средствами MATLAB
5.1 Исследование непрерывной системы
.2 Настройка ПИД-регулятора
.3 Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы
.4 Моделирование цифровой системы
5.5 Исследование цифровой системы на устойчивость
6.Выбор электронных компонентов
.1Микроконтроллер
.2Драйвер двигателя
.3 Датчики уровня освещенности
.4 Концевые датчики
.5 ЖКИ - дисплей
.6 Энкодер
.Принципиальная схема устройства
.Алгоритмы управления
Заключение
Библиографический список
Введение
Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. И в связи с указанными проблемами, становится все более необходимым использование нетрадиционных энергоресурсов, в первую очередь солнечной, ветровой, геотермальной энергии, наряду с внедрением энергосберегающих технологий. Среди возобновляемых источников энергии солнечная радиация по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной распространенности наиболее перспективна.
Солнечные установки, являющиеся основным устройством по преобразованию солнечной энергии, находят применение в системах отопления, охлаждения и энергообеспечения жилых и общественных зданий, в технологических процессах, протекающих при низких, средних и высоких температурах, в получении электрической энергии, питающей различные автономные устройства. В стремлении повысить эффективность работы на солнечных установках применяют различные системы автоматического управления, позволяющие отслеживать положение солнца и тем самым повышать КПД работы подобных установок.
В данном курсовом проекте разрабатывается цифровая система управления приводом платформы солнечной батареи. Принципы работы данной цифровой системы будут положены в основу работы солнечной установки, которая будет функционировать в полностью автономном режиме и вырабатывать электроэнергию.
Техническое задание
Студент (слушатель) Наумов Г.С._ шифр _220401 _ группа _МТ-81_
.Тема "Проектирование цифровой системы автоматического управления платформой солнечной батареи"
. Срок представления работы (проекта) к защите "___" ___ 20 __ г.
. Исходные данные:
Спроектировать цифровую систему управления приводами платформы солнечной батареи.
Система управления должна обеспечивать:
) Автоматическую подачу управляющего напряжения на приводы в зависимости от степени освещенности;
) Автоматическую остановку привода при достижении им конечного положения;
) Вывод информации об угловом перемещении вала одного из приводов на ЖК- дисплей;
) Время переходного процесса менее 0,2 сек.
) Отсутствие колебаний;
) Коэффициент перерегулирования менее 0,1;
) Диапазон рабочих температур: -40…+40 0С;
) Влажность воздуха не более 70%;
) Атмосферное давление 760100 мм.рт.ст.
Руководитель работы (проекта) __________________Яцун С.Ф._____
Задание принял к исполнению ________________________________
1.Анализ существующих конструкций
Из опыта известно, что солнечные элементы генерируют максимальную энергию, только когда они располагаются точно перпендикулярно направлению солнечных лучей, а это может случиться только один раз в день. В остальное время эффективность работы солнечных элементов составляет менее 10 %.Значительно повысить эффективность солнечного модуля можно, если снабдить его поворотным механизмом, оснащенным автоматической системой слежения за солнцем.
Система слежения за солнцем - это устройство для ориентирования панели солнечных батарей или для удержания солнечного отражателя или линзы повернутыми к солнцу, подобно гелиостату. Также, это один из способов повышения производительности солнечных элементов. От устройств, снабженных такой системой, требуется высокая точность, чтобы быть уверенным в том, что собранные солнечные лучи падают прямо на соответствующее приспособление.
Существует два основных типа поворотных механизмов для солнечных модулей: одноосевые и двухосевые (рис.1). Одноосевые реализуют поворот солнечного модуля вокруг единственной центральной оси, что довольно удобно для электростанций большого масштаба. Двухосевые позволяю более гибко отслеживать положение солнца, контролируя как азимутальный, так и угол склонения солнца над горизонтом.
Рис.1. Одноосевые и двухосевые солнечные установки
Устройства, снабженные системой слежения за солнцем, также могут различаться по типу и виду используемых датчиков, принципам функционирования системы управления, конструктивным особенностям. Рассмотрим некоторые типы подобных устройств.
Система слежения за солнцем 01ARX1
Система слежения за солнцем для солнечных батарей 01ARX1 (рис.2) состоит из фотодетектора, блока управления (рис.3), GPS - приемника [10]. Она может работать с одним актуатором (движение по одной оси) или двумя актуаторами (движение по 2 осям) для поворота панели солнечных батарей вслед за солнцем.
Рис.2. Схема системы слежения за солнцем 01ARX1
В качеств?/p>