光伏电池最大功率跟踪器的模糊控制及其应用
光伏电池最大功率跟踪器的模糊控制及其应用【摘要】:近年来,由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM914.4
【目录】:
- 第一章 绪论14-23
- 1.1 研究背景14-15
- 1.2 相关研究15-19
- 1.2.1 光伏电源系统15-16
- 1.2.2 最大功率点跟踪16-17
- 1.2.3 模糊控制技术17-18
- 1.2.4 电力电子仿真工具18-19
- 1.3 研究内容及意义19-20
- 1.3.1 研究内容19-20
- 1.3.2 研究意义20
- 1.4 论文结构20-23
- 第二章 光伏电池特性的研究23-36
- 2.1 光伏电池的工作原理23-24
- 2.2 光伏电池的电气特性24-28
- 2.2.1 光伏电池输出特性方程24-27
- 2.2.2 光伏电池模组与阵列27-28
- 2.3 光伏电池的仿真实现28-35
- 2.3.1 仿真原理与模型28-31
- 2.3.2 光伏电池的特性分析31-35
- 2.4 小结35-36
- 第三章 基于模糊控制的最大功率点跟踪算法的研究36-66
- 3.1 光伏系统的最大功率点跟踪37-38
- 3.2 几种常用的最大功率点跟踪算法分析及比较38-44
- 3.3 一种改进的自适应最大功率点跟踪算法44-48
- 3.3.1 占空比扰动法44-46
- 3.3.2 一种改进的自适应占空比扰动法46-48
- 3.4 SIMUlink仿真48-52
- 3.4.1 仿真原理48-50
- 3.4.2 仿真结果与分析50-52
- 3.5 模糊控制基本原理52-56
- 3.5.1 模糊化( Fuzzification)53
- 3.5.2 模糊控制规则库的建立53-54
- 3.5.3 解模糊( Defuzzification)54-56
- 3.5.4 模糊控制器的设计流程56
- 3.6 模糊控制算法56-59
- 3.6.1 查表法56-58
- 3.6.2 软件模糊推理法58
- 3.6.3 解析公式法58-59
- 3.7 最大功率点跟踪的模糊控制算法59-65
- 3.7.1 基本思想59-61
- 3.7.2 SIMUlink仿真61-65
- 3.8 小结65-66
- 第四章 光伏电池最大功率跟踪系统的规格与结构设计66-89
- 4.1 系统规格与整体结构66-67
- 4.2 升压式(Boost)变换器的设计67-75
- 4.2.1 基本电路特性67-70
- 4.2.2 关键元件的选取70-72
- 4.2.3 仿真分析72-75
- 4.3 驱动电路的设计75-78
- 4.3.1 MOSFET驱动电路75-77
- 4.3.2 继电器驱动电路77-78
- 4.4 电流、电压检测电路设计78-84
- 4.4.1 电流检测电路78-80
- 4.4.2 电压检测电路80-81
- 4.4.3 线性隔离放大电路81-83
- 4.4.4 实验结果与分析83-84
- 4.5 扰动电路的设计84-85
- 4.6 PWM产生与 A/D转换模块设计85-87
- 4.7 硬件结构87-88
- 4.8 小结88-89
- 第五章 光伏电池最大功率跟踪系统的功能设计89-111
- 5.1 系统功能描述89-90
- 5.2 DSP软件开发流程90-92
- 5.3 系统软件框架设计92-95
- 5.4 DC/DC恒定压控制器的设计95-102
- 5.4.1 升压Boost电路的小信号模型分析95-97
- 5.4.2 控制器的设计与分析97-100
- 5.4.3 控制器的实现100-102
- 5.5 基于模糊的最大功率点跟踪控制器的设计102-105
- 5.6 负载管理模块的设计105-107
- 5.7 异常检测模块的设计107-109
- 5.8 数字滤波和标度转换109-110
- 5.8.1 数字滤波方法109
- 5.8.2 线性参数值的标度变换109-110
- 5.9 小结110-111
- 第六章 光伏电池最大功率跟踪系统的测试结果与性能分析111-121
- 6.1 测试工具111
- 6.2 DC/DC恒电压控制的性能测试111-114
- 6.3 最大功率点跟踪控制的性能测试114-120
- 6.3.1 基于扰动观察法的测试结果114-117
- 6.3.2 基于模糊逻辑控制的测试结果117-120
- 6.4 负载管理模块的性能测试120
- 6.5 小结120-121
- 第七章 总结与展望121-127
- 参考文献127-132
- 附录一 电路原理图132-134
- 附录二 印刷电路板图134-136
- 附录三 元件清单136-142
- 附录四 实物图142-143
- 附录五 程序源代码143-165
- 科研项目和发表的论文165-166
- 致谢166
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