点吸收式波浪发电系统结构优化与最大波浪能捕获控制

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1、硕士学位论文点吸收式波浪发电系统结构优化与最大波浪能捕获控制作者姓名林凯东学科专业电力电子与电力传动指导教师杨金明教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月OptimizationofPointAbsorberWaveEnergyConverterandtheControlofAbsorbingMaximumWaveEnergyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LinKaidongSupervisor：Prof.YangJinm

2、ingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM614学校代号：10561学号：201520111492华南理工大学硕士学位论文点吸收式波浪发电系统结构优化与最大波浪能捕获控制作者姓名：林凯东指导教师姓名、职称：杨金明教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力电子与电力传动研究方向：波浪能发电技术研究论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张淼

3、教授委员：杨金明教授、曾君教授、陈渊睿副教授、姚国兴副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：2018年4月15日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工

4、作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的

5、全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：2018.04.15指导教师签名：日期：2018.04.15作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要随着人类社会的快速发展，对能源的需求量越来越大，但是自从工业革命之后被大量使用的石油天然气煤炭等化石能源的生成过程相当的缓慢，化石能源的产出速度远远慢于人类消耗化石能源的速度。因此地球上的化石能源正在快速减少，这个矛盾引发了波及全球的能源危机。另一方面，化石能源的粗犷式使用导致了温室效应，酸雨等影响人类生存的环境的问题，阻碍了人类的可

6、持续发展。因此，为了人类的可持续发展，调整能源结构，开发利用可再生清洁能源的重要性不言而喻。近年来，风能和太阳能等可再生清洁能源引起了人们的注意，相关的应用也正在推广。波浪能作为另一种形式的可再生清洁能源目前尚未像风能和太阳能那样大范围推广。波浪能是一种潜力巨大的能源，具有无污染分布广的特点，经过一个世纪的发展，现在波浪能发电朝着大规模商用的方向发展，目前对波浪发电的研究主要集中在波浪能捕获器结构的优化、动力攫取系统的控制等。本论文在分析了国内外波浪发电的研究热点以及研究现状的基础上，提出了一种自参考

7、的振荡浮子式波浪发电装置，采用模糊控制的方法对实验室机械模拟的波浪发电系统进行控制。具体研究内容如下：1、首先利用波浪力学的相关知识对浮子所受的波浪力进行数学分析计算，介绍常用的三种计算波浪力的方法，重点介绍F-K假定法计算浮子体所受的波浪力，并选定本文浮子体的形状，根据本文的发电系统中发电机的功率等级设计了一种浮子体。2、对固定式点吸收波浪发电装置(WaveEnergyConverter,WEC)以及自参考式点吸收波浪发电装置进行数学建模，并详细分析了两者的运动特性，对比了两者的功率输出曲线。分析自

8、参考式装置的优越性，并就该装置最大功率输出时所对应的最佳阻尼系数进行数学推导。3、对直线发电机进行建模，以及对发电系统所需的电能处理装置—BUCK-BOOST电路进行分析，在Simulink上搭建波浪发电系统模型。4、介绍模糊控制的基本知识，分析模糊控制器的原理，在Simulink上开发模糊控制器，并利用该控制器对第三章的发电系统模型进行控制。5、在sbRIO-9606&NI9683控制板卡上编写模糊控制算法，在实验室波浪发电机电模拟平台上进行实验，验证