碟式太阳能热发电跟踪机构电路优化设计和实现

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1、中国科学院电工研究所硕士学位论文碟式太阳能热发电跟踪机构电路优化设计和实现姓名：郑飞申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：李安定20030630中国科学院电工研究所硕士学位论文摘要为找到一种价格低廉、跟踪精度高的太阳跟踪方法，本论文研究解决了用单片机实现聚光器太阳跟踪的问题。论文首先分析了聚光器太阳跟踪的特点。在综合考虑聚光器太阳跟踪特点的基础上，提出了利用单片机实现跟踪的策略，设计了相应的控制系统，并对其进行了仿真研究。根掘控制系统的要求，课题选用了80C196KC单片机作为核心部件，根据单片机的特点和所需实现的功能，着重完成了单片机的外围硬件电路设计和相应的软件设计。论文详

2、细介绍了硬件电路所需完成的功能，并对应介绍了电路设计。文中还详细介绍了软件设计的思想。论文完成了目标试验板的制作、软件编程和调试工作，并利用仿真器的逻辑分析功能分析了系统的运行参数和输出波形。分析和设计的结果表明，单片机可以满足太阳跟踪控制的要求。目标试验板的逻辑分析结果表明，单片机的输出与预期结果相同。关键词：太阳跟踪，单片机，外围电路，软件中国科学院电工研究所硕士学位论文碟式太阳能热发电跟踪机构电路优化设计和实现AbstractZhengFei(PowerElectronicsandElectricalDrives)directedby：LiAndingTofindawayofsnn-t

3、rackingwithlittlecostandgreatprecision，sun—trackingsystemusingSingleChipMicrocomputer(SCM)hasbeenstudied．Characteristicsofsun—trackingsystemofconcentratorareanalyzedinthedissertationatfirst．Onthebasesofthesecharacteristics，trackingstrategywasbroughtout，controlsystemwasdesigned，andsimulationwastaken

4、toverifythedesigning．Tomeettherequirementofthecontrolsystem，SCM80C196KCischosenasthecontroller．Tocompletethefunctionswith80C196KC，designingofperipheralcircuitoftheSCMandrelevantsoftwarewereemphasized．Functionsofthehardwareandtheirdesignareintroduced．MentalityofthedesigningofsoRwareisalsointtodueed．

5、Testboardisproducedout，softwareisprogrammed，anddebugisdone．Runningparametersandoutputwavesareanalyzedusingfunctionsoftheemulator．TheresultofanalysisanddesignindicatesthatSCMcallmeettherequirementofStill—trackingsystem．LogicanalysistothetargetboardshowsthattheoutputoftheSCMisjustthesameaswhatwasexpe

6、cted．Keywords：Sun-tracking，SCM，Peripheralequipment，Software中国科学院电工研究所硕士学位论文第一章引言1．1课题背景l’_3I1．1．1能源现状及发展能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。当前，包括我国在内的绝大多数国家都以石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源。随着矿物燃料的同益枯竭和全球环境的不断恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的途径，积极开展新能源和可再生能源的研究丌发工作。虽然在可预见的将来，煤炭、石油、天然气等矿物燃料，仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水力能、生物能等可持续能源

7、资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。据统计，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长l％，而太阳能发电每年增长达20％，风力发电的年增长率更是高达26％。预计在未来5至lO年内，可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面川。相对于日益枯竭的化石能源来说，太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。(1)储量的“无限性”【2】太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量