电动光伏清洗车驱动控制系统分析研究
发布时间：2022-04-23 18:04
随着光伏发电站的不断兴起,各种光伏组件清洁装置的应用越来广泛,各国对光伏清洁系统的研究也越来越深入。所以本文对电动光伏清洗车驱动控制系统进行分析研究,使光伏清洁系统更加优良。本文首先概述了电动光伏清洗车的研究背景和意义,对光伏组件清洁机器人国内外发展现状做出介绍;其次,本文设计了电动光伏清洗车的整车结构,研究了行走和清洁作业两大系统,提出驱动系统型式,选择永磁同步电机（PMSM）作为电动光伏清洗车的驱动电机,并设计清洁作业系统的液压回路,并对液压元件、驱动电机选型计算;然后,设计行走驱动系统,根据工况对行走电机进行参数匹配,由电机学知识和直接转矩控制（DTC）原理,在MATLAB中搭建模型,进行仿真验证;再次,本文针对原有系统存在的转矩脉动大、系统不稳定进行技术优化,引入空间电压矢量（SVPWM）技术和模糊控制技术,分别搭建模型及仿真结果分析,同时对比三种控制策略的仿真结果;最后本文针对优化后的SVPWM-DTC系统进行软硬件设计。通过对三种控制策略仿真结果的对比,得出SVPWM-DTC系统能很好地改善原有DTC系统转矩脉动大的问题,且保留了原系统响应速度快的优点。还得出磁链的运行轨迹...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２瑞士?ＧＥＫＫＯ公司的产品ＳＥＲＢＯＴ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ?ＧＥＫＫＯ?Ｃｏｍｐａｎｙ?ｐｒｏｄｏｃｔ?ＳＥＲＢＯＴ??
该机器人工作原理简单，是通过旋转电刷对光伏板进行清扫，充满电的条件下??最大工作时间为２小时。其清洁效果优于人工清洁，比较适合用于缺水的荒漠、??戈壁地区［１％，如图１．１所示。??图１．１日本Ｍｉｒａｉｋａｉ公司研制的清扫机器人??Ｆｉｇ．?１．１?Ｊａｐａｎｅｓｅ?Ｍｉｒａｉｋａ?ｃｏｍｐａｎｙ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｃｌｅａｎｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??如图１．２所示是ＳＥＢＢＯＴ［２（）］，是瑞士公司ＧＥＫＫＯ研制的光伏面板除尘机??械，在清扫时其清洁装置直接与光伏板接触，清洁装置在光板上的平移主要靠??电机驱动，提供水源的车跟随除尘机械移动，当辊刷除尘后，接着用水冲洗光??伏板丨２１］。??图１．２瑞士?ＧＥＫＫＯ公司的产品ＳＥＲＢＯＴ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ?ＧＥＫＫＯ?Ｃｏｍｐａｎｙ?ｐｒｏｄｏｃｔ?ＳＥＲＢＯＴ??意大利公司ＵＥＭＭＥ的ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ清洁机械，如图１．３所示。属于车??载履带式清洁机械，可以３６０°自由移动，平稳性很好，当辊刷转动清洁光伏板??时，末端执行器会从水箱中取水。喷水头喷水的同时，滚刷转动清洗光伏板，??达到除尘的效果。驾驶员掌握车辆移动的同时完成对清洁机械臂的移动，以保??３??
绪论??证该清洗车的清洁功能，而且不会损坏光伏板［２２］。??图１．３?意大利ＵＥＭＭＥ公司的ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ产品??Ｆｉｇ．?１．３?Ｉｔａｌｙ?ＵＥＭＭＥ?ｃｏｍｐａｎｙ?ｏｆ?ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ?ｐｒｏｄｕｃｔ??１．２．２国内研宄现状??我国光伏发电站的建设越来越密集，清洁方式从一开始的人工清洁到现在??的智能清洁，做出了巨大的努力。目前，我国对光伏板表面除尘研究主要是电??帘除尘和机械除尘。??如图１．４所示为我国某公司开发的光伏板除尘机械。属于车载式，该车有驱??动控制系统、驾驶室、执行器、辊刷等。清洁时，车体的水箱提供喷水的同时??辊刷清洁光伏板实现自动化控制。但是该车采用传统的轮胎式，对于荒漠、隔??壁地区等复杂环境还是有一定的局限性，对于干旱缺水的偏远地区也存在一定??的劣势［２３］。??驚咬：；??图１．４我国的光伏板除尘机器人??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ?ｐａｎｅｌ?ｄｕｓｔ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｒｏｂｏｔ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２０１４年青岛昱臣公司研发了我国首例新型光伏板无水履带式清洁机械，该??机械是由先进的增压发动机、自由度很好的液压机械臂、底盘及行走履带、执??行器系统等组成［２４］。控制器集合了不同的传感器和控制器
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈我国电力与能源现状及解决途径[J]. 武平,郭巍,晋春杰,苏颖,徐武. 电气技术. 2018(05)
[2]电动汽车电机驱动控制系统设计研究[J]. 陈立峰. 科技风. 2018(08)
[3]基于DSP的电机控制系统的研究[J]. 尚凯林. 现代国企研究. 2018(04)
[4]智能型光伏组件除尘装置设计与控制研究[J]. 刘晓艳,张楼英,张守峰. 太阳能. 2018(01)
[5]永磁同步电动机SVPWM控制技术研究[J]. 荣军,万军华,张敏,万力,安琪. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2017(04)
[6]基于DSP的永磁同步电机控制系统硬件设计[J]. 胡宇,张兴华. 电机与控制应用. 2017(12)
[7]国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J]. 宁翔. 节能. 2017(11)
[8]特种履带车辆小半径转向功率匹配机理研究[J]. 张军,赵艺. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[9]内置式永磁同步电机的效率最优直接转矩控制[J]. 张兴华,陈鹏飞. 电工电能新技术. 2017(07)
[10]表面-内置混合式永磁同步电机性能与转子参数影响[J]. 陈浈斐,李志新,马宏忠. 电机与控制学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于定子磁链控制的IPMSM驱动系统研究[D]. 袁庆伟.浙江大学 2017
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于模糊控制理论的汽车空调控制系统的研究[D]. 孟令真.华北理工大学 2017
[2]基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制研究[D]. 吴伟乾.安徽工程大学 2016
[3]一种适用于太阳能电动车的光蓄互补太阳能优先控制器研究[D]. 柏莉.西京学院 2015
[4]电传动推土机双侧驱动控制策略与仿真研究[D]. 邵长伟.吉林大学 2013
[5]重型履带车辆软地面行驶性能研究[D]. 胡际勇.吉林大学 2012
本文编号：3647706
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２瑞士?ＧＥＫＫＯ公司的产品ＳＥＲＢＯＴ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ?ＧＥＫＫＯ?Ｃｏｍｐａｎｙ?ｐｒｏｄｏｃｔ?ＳＥＲＢＯＴ??
该机器人工作原理简单，是通过旋转电刷对光伏板进行清扫，充满电的条件下??最大工作时间为２小时。其清洁效果优于人工清洁，比较适合用于缺水的荒漠、??戈壁地区［１％，如图１．１所示。??图１．１日本Ｍｉｒａｉｋａｉ公司研制的清扫机器人??Ｆｉｇ．?１．１?Ｊａｐａｎｅｓｅ?Ｍｉｒａｉｋａ?ｃｏｍｐａｎｙ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｃｌｅａｎｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??如图１．２所示是ＳＥＢＢＯＴ［２（）］，是瑞士公司ＧＥＫＫＯ研制的光伏面板除尘机??械，在清扫时其清洁装置直接与光伏板接触，清洁装置在光板上的平移主要靠??电机驱动，提供水源的车跟随除尘机械移动，当辊刷除尘后，接着用水冲洗光??伏板丨２１］。??图１．２瑞士?ＧＥＫＫＯ公司的产品ＳＥＲＢＯＴ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ?ＧＥＫＫＯ?Ｃｏｍｐａｎｙ?ｐｒｏｄｏｃｔ?ＳＥＲＢＯＴ??意大利公司ＵＥＭＭＥ的ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ清洁机械，如图１．３所示。属于车??载履带式清洁机械，可以３６０°自由移动，平稳性很好，当辊刷转动清洁光伏板??时，末端执行器会从水箱中取水。喷水头喷水的同时，滚刷转动清洗光伏板，??达到除尘的效果。驾驶员掌握车辆移动的同时完成对清洁机械臂的移动，以保??３??
绪论??证该清洗车的清洁功能，而且不会损坏光伏板［２２］。??图１．３?意大利ＵＥＭＭＥ公司的ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ产品??Ｆｉｇ．?１．３?Ｉｔａｌｙ?ＵＥＭＭＥ?ｃｏｍｐａｎｙ?ｏｆ?ＭＡＮＴＡＳＯＬＡＲ?ｐｒｏｄｕｃｔ??１．２．２国内研宄现状??我国光伏发电站的建设越来越密集，清洁方式从一开始的人工清洁到现在??的智能清洁，做出了巨大的努力。目前，我国对光伏板表面除尘研究主要是电??帘除尘和机械除尘。??如图１．４所示为我国某公司开发的光伏板除尘机械。属于车载式，该车有驱??动控制系统、驾驶室、执行器、辊刷等。清洁时，车体的水箱提供喷水的同时??辊刷清洁光伏板实现自动化控制。但是该车采用传统的轮胎式，对于荒漠、隔??壁地区等复杂环境还是有一定的局限性，对于干旱缺水的偏远地区也存在一定??的劣势［２３］。??驚咬：；??图１．４我国的光伏板除尘机器人??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ?ｐａｎｅｌ?ｄｕｓｔ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｒｏｂｏｔ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２０１４年青岛昱臣公司研发了我国首例新型光伏板无水履带式清洁机械，该??机械是由先进的增压发动机、自由度很好的液压机械臂、底盘及行走履带、执??行器系统等组成［２４］。控制器集合了不同的传感器和控制器
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈我国电力与能源现状及解决途径[J]. 武平,郭巍,晋春杰,苏颖,徐武. 电气技术. 2018(05)
[2]电动汽车电机驱动控制系统设计研究[J]. 陈立峰. 科技风. 2018(08)
[3]基于DSP的电机控制系统的研究[J]. 尚凯林. 现代国企研究. 2018(04)
[4]智能型光伏组件除尘装置设计与控制研究[J]. 刘晓艳,张楼英,张守峰. 太阳能. 2018(01)
[5]永磁同步电动机SVPWM控制技术研究[J]. 荣军,万军华,张敏,万力,安琪. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2017(04)
[6]基于DSP的永磁同步电机控制系统硬件设计[J]. 胡宇,张兴华. 电机与控制应用. 2017(12)
[7]国内分布式光伏发电产业现状与发展前景[J]. 宁翔. 节能. 2017(11)
[8]特种履带车辆小半径转向功率匹配机理研究[J]. 张军,赵艺. 安徽理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[9]内置式永磁同步电机的效率最优直接转矩控制[J]. 张兴华,陈鹏飞. 电工电能新技术. 2017(07)
[10]表面-内置混合式永磁同步电机性能与转子参数影响[J]. 陈浈斐,李志新,马宏忠. 电机与控制学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于定子磁链控制的IPMSM驱动系统研究[D]. 袁庆伟.浙江大学 2017
[2]纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略研究[D]. 周飞鲲.吉林大学 2013
硕士论文
[1]基于模糊控制理论的汽车空调控制系统的研究[D]. 孟令真.华北理工大学 2017
[2]基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制研究[D]. 吴伟乾.安徽工程大学 2016
[3]一种适用于太阳能电动车的光蓄互补太阳能优先控制器研究[D]. 柏莉.西京学院 2015
[4]电传动推土机双侧驱动控制策略与仿真研究[D]. 邵长伟.吉林大学 2013
[5]重型履带车辆软地面行驶性能研究[D]. 胡际勇.吉林大学 2012
本文编号：3647706
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