塔式太阳能光热发电无线网络控制系统的研究
本文选题:无线控制 + 标准对比 ; 参考:《华北电力大学》2015年硕士论文
【摘要】:无线网络控制系统作为一种新兴的、前沿的研究领域,以其组网的灵活性、拓扑的多样性以及后期维护、扩展的便捷性越来越受到人们的重视。而无线网络控制系统的最大特点是省去了有线方式的布线繁琐,施工、安装和调试工程量大,后期扩展不方便的问题。特别是网络内节点比较多的情况,更能凸显出无线网络控制系统的优势。而塔式太阳能光热电站的特点是电站占地面积大,定日镜数量多,控制信号简单,数据传输量小,因此采用无线网络控制系统要比传统的有线网络控制更具有优势。基于以上结论,本文进行了以下的研究工作:1.首先提出了工业无线控制网络的基本要求,根据要求对当前主流的工业无线标准ISA100.11a和WirelessHART进行了对比研究。其中包括无线控制网络设备的构成和功能特点,然后从层次结构上将两个标准的特点进行了对比。通过多方面的对比,选取出更加适用于塔式太阳能光热电站无线控制网络的标准。2.根据标准研究设计控制网络结构,包括电站整体的控制网络结构和定日镜场的无线网络控制系统的结构。然后对无线网络控制系统的可靠性和安全性进行分析,提出一系列安全措施来应对可能存在的风险。在此基础上,又分析定日镜的控制技术和现有控制技术的特点,设计一种更加合理的定日镜的控制技术。最后,对定日镜场的运行模式进行分析和研究,根据运行模式和定日镜的控制技术设计定日镜的控制策略。3.针对定日镜的控制算法,结合无线控制网络存在的主要问题,提出基于模糊理论的参数自调节模糊PID控制算法,利用Matlab/Simulink中的相关模块设计模糊控制器。然后基于TrueTime工具箱以及编写代码搭建无线网络控制系统的仿真模型,验证不同网络环境下参数自调节模糊PID控制算法相比模糊PID控制算法对于电机的控制精度更加准确,更加适用于塔式太阳能光热电站无线网络控制系统的结论。
[Abstract]:As a new and advanced research field, wireless network control system has attracted more and more attention for its flexibility in networking, diversity of topology, convenience of later maintenance and expansion. The biggest characteristic of the wireless network control system is that it saves the complicated wiring of the wired mode, the large amount of construction, installation and debugging, and the inconvenient extension in the later stage. Especially, more nodes in the network can highlight the advantages of wireless network control system. The characteristics of the tower solar photothermal power station are that the power station occupies a large area, the number of helioscope is large, the control signal is simple and the data transmission is small, so the wireless network control system has more advantages than the traditional wired network control system. Based on the above conclusions, the following research work is carried out in this paper: 1. Firstly, the basic requirements of industrial wireless control network are put forward, and the current mainstream industrial wireless standard ISA100.11a and Wireless Hart are compared and studied according to the requirements. It includes the constitution and function characteristics of wireless control network equipment, and then compares the characteristics of the two standards from the hierarchical structure. Through the comparison of many aspects, the standard. 2. 2 is selected, which is more suitable for the wireless control network of solar photothermal power station. According to the standard research, the control network structure is designed, including the control network structure of the whole power station and the structure of the wireless network control system of the helioscope field. Then, the reliability and security of wireless network control system are analyzed, and a series of security measures are proposed to deal with the possible risks. On this basis, the control technology of the helioscope and the characteristics of the existing control technology are analyzed, and a more reasonable control technology of the sun-fixing mirror is designed. Finally, the operating mode of the helioscope field is analyzed and studied, and the control strategy of the helioscope is designed according to the operation mode and the control technology of the helioscope. Aiming at the control algorithm of helioscope and the main problems of wireless control network, a fuzzy pid control algorithm based on fuzzy theory is proposed. The fuzzy controller is designed by using the relevant modules in Matlab / Simulink. Then the simulation model of wireless network control system is built based on TrueTime toolbox and code, which verifies that the fuzzy pid control algorithm with parameter self-regulation is more accurate than fuzzy pid control algorithm in different network environment. It is more suitable for the conclusion of wireless network control system of solar photothermal power station.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM615
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