基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究摘要：自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中，傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來，太陽能作為一種高效無污染的新能源，逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義，對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述，然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理，并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程，最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析，介紹了常見的MPPT方法及仿真分析，并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比，驗證了改進算法的優越性。關鍵詞：太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤1.1.1研究背景全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石為主，有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來，世界能源的發展有些過度的依賴化石能源，導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出，嚴重的威脅了人類社會的生存與發展，我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰，需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征，推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題，截至2014年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3，折合標準煤共計1.2萬億噸，其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。
上傳時間： 2022-06-19
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本設計首先簡要介紹了MATLAB的特點以及在整流電路中的應用，通過對三相橋式半控整流電路實例進行分析討論了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載時輸出負載電壓的變化。然后利用MATLAB SIMULINK對電力電力電路進行仿真的方法，并給出了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載的仿真波形，證實了該軟件的簡便直觀、高效快捷和真實準確性。與理論分析進行對比，更容易發現電路中一些忽略的東西。用MATLAB系統建立模型和實際系統中的設計過程非常的相似，用戶不用進行編程，也無需推到電路、系統的數學模型，就可以很快地得到系統的仿真結果，整個過程就像用筆在紙上畫一樣簡單，通過對仿真結果分析就可以將系統結構進行改進或將有關參數進行修改使系統達到要求的結果和性能，這樣就可以極大的加快系統的分析或設計過程，并使一些器件變更時對輸出電壓波形的對比更直觀方便快捷關鍵詞：MATLAB 三相半控橋 仿真模型 方便快捷
上傳時間： 2022-06-19
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目前以IGBT為開關器件的串聯諧振感應加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個熱點和難點，為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統的不足，對感應加熱電源數字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象，采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現電源控制系統的數字化。首先分析了串聯諾振型感應加熱電源的負載特性和調功方式，確定了采用相控整流調功控制方式，接著分析了串聯諾振逆變器在感性和容性狀態下的工作過程確定了系統安全可靠的運行狀態。本文設計了電源主電路參數并在Matlab/Simulink仿真環境下搭建了整個系統，仿真分析了串聯譜振型感應加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環頻率跟蹤能力和功率調節控制。針對感應加熱電源的數字控制系統，在討論了晶閘管相控觸發和鎖相環的工作原理及研究現狀下詳細地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數字觸發和數字鎖相環（DPL）的實現，得出它們各自的優越性，同時分析了感應加熱電源的功率控制策略，得出了采用數字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統的控制芯片，搭建了控制系統的DSP外圍硬件電路，分析了系統的運行過程并編寫了整個控制系統的程序。最后對控制系統進行了試驗，驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間： 2022-06-20
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在光伏發電系統中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內部特性有關外，還受使用環境如輻照度、負載和溫度等因素的影響。在不同的外界條件下，光伏電池可運行在不同且惟一的最大功率點（Maximum Power Point，MPP）上，因此，對于光伏發電系統來說，應該尋求光伏電池的最優工作狀態，以最大限度地將光能轉化為電能，即需要采用最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技術.本文根據光伏電池最大輸出功率與光照度的關系，建立了基于Boost電路的MPPT仿真模型，采用擾動觀測法，通過調整DC-DC電路的占空比實現了最大功率點追蹤。使用Matlab/Simulink 工具，在輻照度恒定和階躍變化的情況下，對MPPT進行了仿真分析。1光伏電池的特性光伏電池實際上就是一個大面積平面二極管，其工作可以圖1的單二極管等效電路來描述1，光伏電池的特性方程如式（1）所示。
上傳時間： 2022-06-21
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在當今能源短缺的情況下，電動車的發展變的尤為重要。車用電機控制器是電動汽車的最關鍵的部分之一，受到了國內外學者的高度重視，近些年來發展也非常迅速。永磁同步電動機因有高效率、高功率密度、調速性能好等優點，被用作電動汽車驅動電機，對其控制方法的研究很有意義.IGBT是永磁同步電機控制器的核心部件，然而IGBT驅動效果的好壞對電機驅動的安全性和可靠性有非常大影響，所以對IGBT驅動技術的研究很意義。本文首先對永磁同步電機建立了數學模型，并介紹了矢量控制方法和空間矢景脈寬調制（SVPWM）技術，并在MATLAB/Simulink環境下對SVPWM進行仿真。本論文以TMS320F2812為主控芯片，在該控制器中還包括了電源電路、信號檢測電路和保護電路等，在論文中對每一硬件部分做了詳細的介紹，分析了每個電路的功能和作用。同時介紹了軟件流程，重點介紹了中斷部分的軟件流程，并對位置信號處理和校正做了詳細說明，在硬件電路中著重分析了驅動電路部分。對IGBT的選型做了詳細的介紹，并對驅動電路的要求做了進一步的說明。在本論文中驅動芯片選用的是HCPL-316J，it IGBT開通和關斷所需的+15V和-5V電壓，由所設計的開關電源電路提供。同時對IGBT的通態損耗和開關損耗做了分析，并對引起損耗的參數做了分析說明。最后為了驗證控制器的特性，在實驗臺架上做了大量的實驗，驗證了控制器的整體方案的設計。通過實驗證明該控制器能夠在電動車中可靠運行。
上傳時間： 2022-06-21
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請波抑制在提升電能質量以及保障供用電設備的安全穩定運行等方面有若關鍵性作用；無功功率不僅對于供電側來說十分重要，而且在負載的正常運行過程中扮演著不可替代的角色。伴隨功率半導體開關器件的飛速發展，大量的非線性負載涌現在電力系統中，由此帶來的諧波污染和無功功率問題愈發嚴峻。在上述背景下，一方面可以對諧波進行抑制，另一方面又可以補償無功功率的有源電力濾波器則受到了國內外學者們的青睞。有源電力濾波器的主電路拓撲結構是系統中最基礎的部分，本文將由此出發，分別介紹各主電路的結構特征以及基本原理。簡單敘述了有源電力濾液器常用的語波檢測方法，比較其各白的優劣，其中著重突出本文所用到的基于瞬時無功功率的改進的ip-i法。針對傳統電流跟蹤控制策略對諧波信號跟蹤動態效果差、控制目標單一的問題，在三相四線制不對稱負載系統中，提出了一種多目標優化模型預測電流控制策略。首先建立四橋臂有源電力濾波器基于ap坐標系的離散化數學模型.以此來實現自然解耦控制：其次對預測電流進行兩步預測，實現對數字處理延時效應的補償，設置電流跟蹤偏差和開關頻率為目標函數，量化控制目標，預先評估各開關狀態的控制效果，根據評估結果決定變流器的開關狀態，去了PWM調制環節；再次討論了采樣頻率以及加權系數這兩個系統變量的取值對開關頻率和電流畸變率所造成的影響；文章的最后，為了驗證所提方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真環境下進行實驗，結果證實所提策略諧波電流跟蹤性能良好
上傳時間： 2022-06-22
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利用MATLAB/SIMULINK工具箱搭建了SVPWM逆變器的仿真，仿真結果波形的觀察，驗證了算法的正確性，為實際的電路設計以及進一步的算法優化提供了參考依據。
上傳時間： 2022-07-07
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摘要：近年來，隨著能源的危機及人們對環境污染的重視，采用新型潔凈的電動汽車代替傳統以汽油為源動力的汽車已經成為當前各大汽車公司和科研院所研究的熱點。永磁同步電機以其結構簡單、方便及易于實現等特點，成為目前電動汽車重要的動力驅動設備。本文提出一種基千滑模理論的電動汽車用永磁同步電機速度控制策略 ，利用Matlab/Simulink軟件將滑模控制與PI 控制進行對比，驗證了滑模控制具有更強的魯棒性，為電動汽車驅動系統設計高魯棒性的控制器提供一定的理論基礎。
標簽： matlab 電動汽車 永磁同步電機控制系統
上傳時間： 2022-07-09
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本文首先介紹了無刷直流電機的結構和工作原理，然后論述了無刷直流電機的控制技術和策略。為了驗證控制算法和控制策略的合理性，在分析無刷直流電機（BLDC）數學模型的基礎上，提出了一種無刷直流電機控制系統仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink環境下，構建了無刷直流電機系統的仿真模型，并詳細介紹了控制系統的各個子模塊。該系統采用雙閉環控制：速度環采用離散PID控制，根據滯環電流跟蹤型PWM逆變器原理實現電流控制。在建立仿真模型的基礎上，本論文對模型進行了仿真。觀察電機的相電流、反電動勢、轉速、輸出電磁轉矩等參數，并進行了分析。仿真和試驗結果與理論分析一致，驗證了該方法的合理性和有效性。該仿真模型適用于驗證其他控制算法的合理性，并且為實際電機控制系統的設計和調試提供了新的思路。關鍵詞：無刷直流電機；建模；仿真；電流滯環；Matlab
上傳時間： 2022-07-18
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電力系統是一個大規模、時變的復雜系統，在國民經濟中有非常重要的作用。電力系統數字仿真已成為電力系統研究、規劃、運行、設計等各個方面不可或缺的工具，特別是電力系統新技術的開發研究、新裝置的設計、參數的確定更是需要通過仿真來確認。目前常用的電力系統仿真軟件有：（1）邦納維爾電力局（Bonneville Power Administration，BPA）開發的BPA程序和EMTP（Electromagnetic Transients Program）程序；（2）曼尼托巴高壓直流輸電研究中心（Manitoba HVDC Research Center）開發的PSCAD/EMTDC（Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current）程序；（3）德國西門子公司研制的電力系統仿真軟件NETOMAC（Network Torsion Machine Control）；（4）中國電力科學研究院開發的電力系統分析綜合程序PSASP（Power System Analysis Software Package）；（5）MathWorks公司開發的科學與工程計算軟件MATLAB（Matrix Laboratory，矩陣實驗室）。
上傳時間： 2022-07-27
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