Luận văn Điều khiển theo hướng trong hệ năng lượng mặt trời

Bố cục của luận văn.

Giới thiệu đề tài

Chƣơng 1: Tổng quan

Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết

Chƣơng 3: Xây dựng mô hình mô phỏng trên mathlab simulink

Chƣơng 4: Xây dựng mô hình thu nhỏ

Chƣơng 5: Kết luận và đề xuất hƣớng phát triển của đề tài.

1. GIỚI THIỆU

Đề tài “Điều Khiển Theo Hướng Trong Hệ Năng Lượng

Mặt Trời” với mục đích là kết hợp áp dụng tính ưu việt của giải

thuật Fuzzy lên hệ thống thu nhận năng lượng mặt trời kiểu Polar để

công suất thu được là tối ưu.

 Mục tiêu của đề tài

Áp dụng thuật toán Fuzzy để điều khiển góc quay của động cơ

DC, xây dựng mô hình Polar tracking thu nhỏ

 Giới hạn của đề tài

Áp dụng giải thuật Fuzzy và PID trong việc điều khiển góc

quay của động cơ một chiều kích từ độc lập

 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu điều khiển mô phỏng động cơ DC bằng phương pháp

Fuzzy kết hợp PID bằng Mathlab/Simulink. Áp dụng kết quả để thiết

kế mô hình mô thực nghiệm thu nhỏ

 Điểm mới của luận văn:HUTECH

Áp dụng giải thuật Fuzzy-PID lên mô hình Polar tracking. Điều

khiển được tấm pin luôn bám theo sự di chuyển của mặt trời. Thực

nghiệm được mô hình Polar traking

pdf 149 trang chauphong 19/08/2022 13220
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Điều khiển theo hướng trong hệ năng lượng mặt trời", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận văn Điều khiển theo hướng trong hệ năng lượng mặt trời

Luận văn Điều khiển theo hướng trong hệ năng lượng mặt trời
HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
--------------------------- 
NGUYỄN TRỌNG TRÍ 
ĐIỀU KHIỂN THEO HƯỚNG TRONG HỆ 
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 
L ẬN VĂN THẠC SĨ 
Chuyên ngành : Thiết bị, Mạng và Nhà máy điện 
Mã số ngành: 605250 
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2012 
HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
--------------------------- 
NGUYỄN TRỌNG TRÍ 
ĐIỀU KHIỂN THEO HƯỚNG TRONG HỆ 
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 
LUẬN VĂN THẠC SĨ 
Chuyên ngành : Thiết bị, Mạng và Nhà máy điện 
Mã số ngành: 605250 
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THANH PHƯƠNG 
HU
TE
CH
HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM 
PHÒNG QLKH - ĐTSĐH 
Lớp 10SMD – Chuyên ngành: Thiết Bị, Mạng và Nhà Máy Điện 
-------o0o------ 
HỒ SƠ TỐT NGHIỆP 
Họ và tên: Nguyễn Trọng Trí 
Ngày sinh: 14 tháng 06 năm 1979 Nơi sinh:TP Hồ Chí Minh 
Quê quán: Lâm Đồng Đà Lạt 
Hộ khẩu thường trú: 33/2 Lê Đức Thọ, Phường 17, quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 
Địa chỉ liên lạc: 33/2 Lê Đức Thọ, Phường 17, quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 
Điện thoại nhà riêng: ........................................... Di động: 0909385014 
Email: tri_gv@yahoo.com 
Cơ quan công tác:Trường CĐKT Lý Tự Trọng, 390 Hoàng Văn Thụ, TB, TP. HCM 
Là cựu học viên Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. 
NGUYỆN VỌNG SAU KHI TỐT NGHIỆP 
1. Học tiếp:  Ngành khác  Tiến sĩ  Không 
2. Tham dự các ngày họp truyền thống của Khoa . 
  Rất muốn  Muốn  Không 
3. Xem thông báo liên lạc tuận tiện nhất 
  Báo Tuổi trẻ  Email  Điện thoại 
 Ngày........ tháng ......... năm 2012 
 (Ký tên, ghi rõ họ tên) 
HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC 
KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 
 TP. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 năm 2012 
BẢN CAM ĐOAN 
Họ và tên học viên: Nguyễn Trọng Trí 
Ngày sinh:14 tháng 06 năm 1979 Nơi sinh: Thành Phố Hồ Chí Minh 
Trúng tuyển đầu vào năm: 2010 
Là tác giả luận văn: Điều Khiển Theo Hướng Trong Hệ Năng Lượng Mặt Trời 
Chuyên ngành: Thiết Bị, Mạng và Nhà Máy . Mã ngành: 605250 
Bảo vệ ngày: 14 Tháng 07 năm 2012 
Điểm bảo vệ luận văn: 8.4 
Tôi cam đoan chỉnh sửa nội dung luận văn thạc sĩ v ới đề tài trên theo góp ý của Hội đồng 
đánh giá luận văn Thạc sĩ. Các nội dung đã chỉnh sửa: 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 ........................................................................ ............................................................................... 
 Người cam đoan Cán bộ Hướng dẫn 
 (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) 
HU
TE
CH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM 
--------------------------- 
ĐIỀU KHIỂN THEO HƢỚNG TRONG HỆ 
NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 
NGUYỄN TRỌNG TRÍ 
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ 
Chuyên ngành : Thiết bị, Mạng và Nhà máy điện 
Mã số ngành: 605250 
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2012
HU
TE
CH
Trang 1 
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ 
Bố cục của luận văn. 
Giới thiệu đề tài 
Chƣơng 1: Tổng quan 
Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết 
Chƣơng 3: Xây dựng mô hình mô phỏng trên mathlab simulink 
Chƣơng 4: Xây dựng mô hình thu nhỏ 
Chƣơng 5: Kết luận và đề xuất hƣớng phát triển của đề tài. 
1. GIỚI THIỆU 
 Đề tài “Điều Khiển Theo Hướng Trong Hệ Năng Lượng 
Mặt Trời” với mục đích là kết hợp áp dụng tính ưu việt của giải 
thuật Fuzzy lên hệ thống thu nhận năng lượng mặt trời kiểu Polar để 
công suất thu được là tối ưu. 
 Mục tiêu của đề tài 
 Áp dụng thuật toán Fuzzy để điều khiển góc quay của động cơ 
DC, xây dựng mô hình Polar tracking thu nhỏ 
 Giới hạn của đề tài 
 Áp dụng giải thuật Fuzzy và PID trong việc điều khiển góc 
quay của động cơ một chiều kích từ độc lập 
 Phạm vi nghiên cứu 
 Nghiên cứu điều khiển mô phỏng động cơ DC bằng phương pháp 
Fuzzy kết hợp PID bằng Mathlab/Simulink. Áp dụng kết quả để thiết 
kế mô hình mô thực nghiệm thu nhỏ 
 Điểm mới của luận văn: 
HU
TE
CH
Trang 2 
 Áp dụng giải thuật Fuzzy-PID lên mô hình Polar tracking. Điều 
khiển được tấm pin luôn bám theo sự di chuyển của mặt trời. Thực 
nghiệm được mô hình Polar traking 
CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN 
 Năng lượng mặt trời thì rất lớn nhưng không tập trung và phân 
bố không đều ở mọi thời điểm trong ngày. Để thu được năng lượng 
mặt trời nhiều nhất trong ngày thì cần có một hệ thống có thể thu 
được năng lượng này một cách nhiều nhất. 
 Chính vì vậy, đề tài “Điều Khiển Theo Hƣớng Trong Hệ 
Năng Lƣợng Mặt Trời” với mục đích là xây dựng giải thuật điều 
khiển bộ “Điều Khiển Theo Hướng” có khả năng xoay theo hướng di 
chuyển của mặt trời sao cho các tấm pin quang điện luôn vuông góc 
với hướng chiếu sáng của mặt trời để thu được năng lượng là lớn 
nhất. 
 1.1. Các phƣơng pháp thu nhận quang năng. 
 1.3.2.1 Bộ đón hƣớng Azimuth-elevation 
 Theo cấu trúc này tấm pin có khả năng quay lên xuống hoặc quay 
trái phải. Theo phương pháp này thì bộ điều khiển quay theo góc 
lệch azimuth (quay trái phải) phải quay được góc 3600 và quay theo 
phương còn lại (quay lên xuống) phải quay được góc 900 
 1.3.2.2 Bộ đón hƣớng Polar (cực) 
 Theo cấu trúc này 1 trục sẽ quay theo 1 trục song song với trục 
quay của trái đất. Tốc độ quay được giữ không đổi là 150/ giờ tương 
tự như tốc độ quay của trái đất nhưng ngược chiều quay với trái đất 
HU
TE
CH
Trang 3 
(quay từ Đông sang Tây). Trục quay còn lại được điều chỉnh theo 
ngày 
 1.2. Các công trình liên quan đã công bố 
 C. Alexandru [1] đã đã xây dựng mô hình cơ khí trên máy tính 
và mô phỏng bằng chương trình “ADAMS”. Mô hình đó có tên là 
“Pseudo-equatorial tracking system” 
 H. Jiao, J. Fu, Y. Li [2], đã tiến hành thực nghiệm hệ thống 
tracking theo dạng Azimuthal tracking 
 H.C. Lu, T.L. Shih [3] đã sử dụng giải thuật FUZZY để mô 
phỏng điều khiển mô hình Azimuthal tracking. 
 D.V. Diaconescu, I. Visa, B.G. Burduhos and R. Saulescu [6], 
đã chỉ ra tính vượt trội của mô hình Polar tracking so với Azimuthal 
tracking 
 Từ những công trình đã công bố trên, đề tài “Điều Khiển 
Theo Hƣớng Trong Hệ Năng Lƣợng Mặt Trời” với mục đích là 
áp dụng tính ưu việt của giải thuật Fuzzy lên mô hình Polar tracking 
để đạt được sự tối ưu hơn so với các mô hình khác. 
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
 2.1. Đặc tính làm việc của tế bào quang điện 
 Hiệu suất của các tấm pin mặt trời bị ảnh hưởng bởi cường độ 
chiếu sáng của mặt trời cũng như nhiệt độ, khi cường độ chiếu sáng 
càng tăng thì hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng 
càng cao, nhưng khi nhiệt độ càng tăng thì ngược lại 
 2.2. Động cơ một chiều (DC) 
HU
TE
CH
Trang 4 
 Động cơ DC được sử dụng trong hệ thống vì nó dễ điều khiển 
tốc độ, và điện áp thu được từ hệ thống là DC 
 2.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN 
 2.3.1 Bộ điều khiển P.I.D. 
 Bộ điều khiển P.I.D được sử dụng kết hợp với giải thuật Fuzzy 
để có thể đạt được tốc độ đáp ứng cũng như giảm sự vọt lố trong đáp 
ứng ở ngõ ra của hệ thống điều khiển 
 2.3.2 Giải thuật điều khiển Fuzzy. 
 Giải thuật điều khiển Fuzzy được sử dụng để đọc sai số giữa 
tín hiệu điều khiển và tín hiệu hồi tiếp, dựa trên luật điều khiển được 
chỉnh định, nó sẽ đưa ra mức điện áp tương ứng để điều khiển động 
cơ DC ở trục thích hợp. Mỗi trục thì có một bộ điều khiển Fuzzy kết 
hợp P.I.D riêng. 
CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ MÔ PHỎNG 
3.1. Xây dựng mô hình của động cơ một chiều kích từ độc lập 
Các phương trình mô tả động cơ DC 
di (t)av (t) = R .i (t) + L . + e (t) a a a a bdt (3.1) 
e (t) = K .w(t)
b b (3.2) 
T (t) = K .i (t) m aT (3.3) 
dw(t)
T (t) = J . + B .w(t)m m m
dt (3.4)
HU
TE
CH
Trang 5 
Hình 3.1: Mô hình động cơ DC trên mathlab 
 3.2. Xây dựng bộ điều khiển Fuzzy 
 3.2.1.Sơ đồ tổng quát: 
 Hình 3.2: Sơ đồ tổng quát của khối điều khiển Đông Tây 
 3.2.2. Định nghĩa các biến vào và ra: 
Ta gọi góc cần điều khiển ổn định là o. Giả sử góc quay của 
động cơ cần điều khiển thay đổi trong khoảng (o - k, o + k). 
 Sai lệch giữa góc quay cần điều khiển y1 và tín hiệu chủ đạo x1.(Ký 
hiệu là et): et (-k, k) ,Chọn k=1 et (-1, 1) 
 Gọi o là vận tốc góc của động cơ cần giữ ổn định . Giả sử 
vận tốc góc cần điều khiển thay đổi trong khoảng (o - V, o + V). 
(rad/s) 
HU
TE
CH
Trang 6 
Sai lệch giữa vận tốc góc cần điều khiển y2 và tín hiệu chủ đạo 
x2.(Ký hiệu là det): 
 det (-V, V) rad/s. 
Chọn V=1 det (-1, 1) rad/s 
Đại lượng ngõ vào của bộ điều khiển mờ là tín hiệu sai lệch 
vận tốc góc (det) và tín hiệu sai lệch góc quay (et). 
3.2.3. Chọn số lượng tập mờ: 
Hàm thành viên được biểu diễn bằng bảy giá trị ngôn 
ngữ là: Âm nhiều (NB:negative big), âm trung bình, (NM), âm ít 
(NS: negative small), bằng không (ZE: zero), dương ít (PS: positive 
small), dương trung bình, (PM) và dương nhiều (PB: positive big). 
Ta chọn 7 giá trị cho các biến ngõ vào 
Đối với (et): NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB 
Đối với (det): NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB 
Chọn 9 giá trị cho các biến ngõ ra: P0, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8. 
3.2.4. Xác định hàm liên thuộc: 
Ta chọn tập mờ có dạng hình tam giác 
Hình 3.3: Hàm thành viên biến ngõ vào điều khiển hướng Đông Tây 
HU
TE
CH
Trang 7 
Hình 3.4: Hàm thành viên biến ngõ vào điều khiển hướng Đông Tây 
 Hình 3.5: Các hàm thành viên ngõ ra của hướng Đông Tây 
3.2.5. Xây dựng các luật điều khiển: 
Hình 3.6: Hệ luật điều khiển cho hướng Đông Tây 
3.2.6. Giải mờ 
 Chọn phương pháp giải mờ Bisector 
HU
TE
CH
Trang 8 
 Hình 3.7: Giải thuật Fuzzy điều khiển hướng Đông Tây
 Hình 3.8: Góc quay của motor theo hướng Đông Tây 
Từ hình 3.12 ta thấy đường đặc tuyến ở trên là đường đặc 
tuyến biểu diễn cho sự di chuyển của mặt trời theo hướng từ Đông 
Tây. Giả sử khi mặt trời mọc thì tấm pin quay về hướng Đông, ta xét 
vị trí đó là 00 vậy khi mặt trời lặn thì tấm pi ... ựng mô hình điều khiển trục quay Bắc Nam 
Hình 3. 13: Khối Fuzzy điều khiển Bắc Nam sau khi đã hoàn thiện 
Tương tự như các bước đã thực hiện ở phần xây dựng mô hình điều khiển 
theo hướng Đông Tây ta có các kết quả của mô hình điều khiển theo hướng Bắc 
Nam. 
 Hình 3. 14: Góc quay của motor theo hướng Bắc Nam 
Từ hình 3.14 ta thấy đường đặc tuyến ở trên là đường đặc tuyến biểu diễn 
cho sự di chuyển của mặt trời theo hướng từ Bắc Nam. Giả sử khi mặt trời nghiêng 
theo mùa trong năm theo hướng Bắc Nam từ -23.50 - +23.50 . Độ nghiêng của mặt 
trời Theo hướng Bắc Nam, khi ta quy về trục toạ độ của hệ thống thì nó sẽ tăng 
tuyến tính từ 00 - 450
. Sự di chuyển này làm tín hiệu điều khiển cho hệ thống để 
quay từ Bắc sang Nam. Ta thấy đáp ứng tại ngõ ra của hệ thống gần như bám sát 
với đường đặc tuyến của tín hiệu ở ngõ vào. 
HU
TE
CH
65 
3.3 Xây dựng mô hình cho cả 2 trục Đông Tây và Bắc Nam 
Hình 3. 15: Mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển Polar 
 Hình 3. 16: Góc di chuyển của hướng Đông Tây và Bắc Nam 
Từ hình 3.16 ta thấy đáp ứng ngõ ra của trục theo hướng Đông Tây là chạy tuyến 
tính từ 00 – 1800 và đáp ứng ngõ ra của trục theo hướng Bắc Nam là từ 00 - 450.
HU
TE
CH
CHƯƠNG 4 
XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 
4.1. Kết cấu cơ khí 
4.2. Mạch điện điều khiển và động lực 
 4.2.1Mạch cảm biến đông tây và bắc nam 
 4.2.2 Mạch Driver 
Nội dung: 
 4.2.2 Mạch xử lý trung tâm 
HU
TE
CH
66 
CHƯƠNG 4: 
XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 
Hình 4. 1: Sơ đồ tổng quát của mô hình Polar Tracking 
4.1 Kết cấu cơ khí của mô hình Polar Tracking 
Hình 4. 2: Nguyên tắc hoạt động của mô hình Polar Tracking 
HU
TE
CH
67 
Hình 4. 3: Cấu tạo của mô hình Polar Tracking 
 Mô hình có 2 trục quay độc lập với nhau, 1 trục sẽ quay theo hướng Đông –
Tây, trục còn lại sẽ quay theo hướng Bắc Nam. Hai trục quay này được đặt trên hai 
khung giá đỡ bằng sắt thông qua 2 gối đỡ cầu (UCP). Vì độ dài của trục quay là 0.5 
m và việc gia công khung đỡ bằng phương pháp hàn thủ công nên phải sử dụng 2 
gối đỡ cầu ở 2 đầu (UCP), tính chất của gối đỡ này cho phép hai đầu trục lệch tâm 
trong phạm vi cho phép. 
 Chuyển động quay của mỗi động cơ một chiều được truyền qua mỗi hộp số 
trục vít và bộ bánh xích đến mỗi trục quay có tổng tỷ số truyền lên đến 1:500. 
 Hộp số trục vít được chọn vì loại hộp số này có khả năng tự khóa không bị 
trả ngược lại do trọng lực, cơ cấu bánh xích được chọn vì nó trống trượt và chịu 
được lực căng. 
HU
TE
CH
68 
Hình 4. 4: Kết cấu cơ khí của mô hình Polar Tracking 
Hình 4. 5: Kết cấu truyền động của mô hình Polar Tracking 
Gối đỡ cầu 
Hộp số
Động Cơ
HU
TE
CH
69 
4.2 Phần điện điều khiển và động lực 
4.2.1 Cảm biến Đông –Tây và Nam –Bắc. 
Các cảm biến Đông Tây Nam Bắc làm tín hiệu điều khiển cho hệ thống là 
các quang trở (LDR), quang trở có tổng trở thay đổi khi cường độ ánh sáng chiếu 
vào nó thay đổi. Lợi dụng đặc tính này các quang trở được bố trí trên mặt phẳng 
song song và cùng phương với tấm pin. 
 Thông thường người ta bố trí 4 cảm biến cho 4 hướng Đông Tây Nam Bắc 
khi cả bốn cảm biến này cùng được chiếu sáng có nghĩa là mặt trời đang vuông góc 
với tấm pin, ở điều kiện này thì các tấm pin quang điện sẽ đạt được hiệu suất là lớn 
nhất. 
 Để tăng độ nhạy và độ chính xác trong việc điều khiển thì nghiên cứu này bố 
trí 12 cảm biến cho 4 hướng như hình (4.4). Tùy theo các giá trị điện áp đo được ở 
các cảm biến này thì ta sẽ biết được vị trí chính xác của mặt trời là đang lệch nhiều 
hay ít so với tấm pin. 
Hình 4. 6: Mạch cảm biến ánh sáng 
HU
TE
CH
70 
Hình 4. 7: Sơ đồ kết nối của các quang trở 
 4.2.2 Mạch Driver (Cầu H) 
Hình 4. 8: Nguyên lý hoạt động của Cầu H 
HU
TE
CH
71 
Các tín hiệu từ vi điều khiển chỉ là 5VDC trong khi đó động cơ sử dụng 
trong nghiên cứu này có thông số: 24VDC/40W do đó cần phải có mạch giao tiếp 
giữa vi điều khiển và động cơ. Mạch cầu “H” ở hình 4.8 có tín hiệu điều khiển là 
5VDC và mạch động lực sử dụng 4 FET (IRF9540 và IRF540) để điều khiển động 
cơ. 
Tùy theo các tín hiệu ở điều khiển ở chân A, B mà động cơ sẽ quay thuận hay 
ngược, tùy theo tần số đóng ngắt nhanh hay chậm mà động cơ sẽ quay nhanh hay 
chậm. 
4.2.3 Bộ xử lý trung tâm, Vi điều khiển PIC 
Hình 4. 9: Cấu trúc bộ xử lý trung tâm 
 Bộ xử lý trung tâm là PIC 18F4550 đọc các giá trị điện áp của các cảm biến 
ánh sáng thông qua các kênh ADC, các giá trị này được xử lý và chuyển thành tính 
hiệu điều khiển thông qua kênh PWM để điều khiển cầu “H” 
HU
TE
CH
72 
Đặc tính của Vi điều khiển 18F4550 dạng chip 40 chân. 
 Bộ nhớ Flash 32k 
 Bộ nhớ Ram 2M 
 Bộ nhớ EEPROM 256K 
 Timer 04 
 ADC 13 kênh 10 bit 
 Giao tiếp USB full speed 2.0 
 PWM/Capture/Compare 1CCP, 1ECCP 
 Điện áp làm việc 2 – 5.5VDC 
 Hình 4. 10: Sơ đồ chân của PIC 18F4550 
HU
TE
CH
73 
Hình 4. 11: Sơ đồ kết nối của PIC 18F4550 
HU
TE
CH
74 
4.2.4 Hệ thống hoàn thiện 
Hình 4. 12: Sơ đồ kết nối hoàn thiện của hệ thống điện 
HU
TE
CH
75 
Hình 4. 13: Mạch điều khiển hoàn thiện của hệ thống 
HU
TE
CH
CHƯƠNG 5 
KẾT LUẬN 
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 
5.1. Kết luận 
Nội dung: 
5.2. Hướng phát triển của đề tài 
5.3. Tài liệu tham khảo 
HU
TE
CH
CHƯƠNG 5: 
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 
5.1 Kết luận 
 Hệ thống điều khiển theo hướng trong hệ năng lượng mặt trời là một thiết bị 
quan trọng trong việc thu nhận năng lượng mặt trời. Việc áp dụng thuật toán Fuzzy 
để điều khiển 2 trục quay của hệ thống Polar Tracking luôn bám theo sự di chuyển 
của mặt trời và giữ cho hệ thống luôn ổn định là điều cần thiết. Vì năng lượng thu 
được là lớn nhất khi các tổn hao là thấp nhất. 
5.2. Kết quả đạt được. 
 Mô hình hóa được hệ thống Polar Tracking 
 Áp dụng thuật toán Fuzzy cho hệ thống Polar Tracking 
 Chế tạo mô hình thực thu nhỏ có công suất 60W 
 Kiểm chứng mô phỏng trên lý thuyết với thực nghiệm của mô hình. 
5.3. Những hạn chế. 
 Mặc dù đã có nhiều cố gắng cùng với sự giúp đỡ của quý Thầy Cô cùng các 
bạn học viên, song do điều kiện thời gian không cho phép nên nội dung đề tài 
nghiên cứu vẫn còn nhiều thiếu sót và hạn chế. 
 Trong luận văn , việc điều khiển hệ thống Polar Tracking dùng phương pháp 
logic mờ còn một số hạn chế như việc xây dựng các hàm liên thuộc và các luật 
điều khiển chưa được phong phú, chưa đưa nhiều kinh nghiệm cho luật suy diễn 
để điều khiển hệ thống 
 Kết cấu cơ khí không được hoàn toàn trơn tru, độ chính xác các khớp nối cơ 
khí chưa tốt và khối lượng của phần kết cấu lớn nên ảnh hưởng đến việc điều 
khiển vị trí của tấm pin 
 Hộp số sử dụng cho hệ thống không còn chính xác nên khi đ ảo chiều hệ 
thống bị rung lắc nhiều 
 Do tỉ số truyền của hộp số lớn nên hệ thống không thể đáp ứng nhanh được 
HU
TE
CH
5.4. Hướng phát triển. 
Nội dung luận văn này khi xây dựng mô hình Polar Tracking chủ yếu tập 
trunggiải quyết sự thay đổi góc quay của tấm pin khi có sự thay đổi cường độ 
chiếu sáng của mặt trời khi mặt trời di chuyển. Trong thực tế hệ thống sẽ bị ảnh 
hưởng bởi sức gió, điều kiện này vẫn chưa xét đến trong luận văn. 
 Thiết kế lại phần cơ khí sao cho nhỏ gọn và chính xác hơn. 
 Sử dụng cơ cấu chấp hành loại thẳng (linear actuator). 
 Cần xét thêm ảnh hưởng của gió đối với hệ thống 
 Tìm thuật toán điều khiển tối ưu hơn cho hệ thống nhằm tăng công suất thu 
được. 
HU
TE
CH
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Catalin Alexandru, (2009)‘The Design and Optimization of a Photovoltaic 
 Tracking Mechanism’, IEEE, 436-441. 
[2]. Huifeng Jiao, Jianzhong Fu, Yuchun Li, Jintao Lai, (2010) Design of 
 Automatic Two-axis Sun-tracking System, IEEE. 
[3]. Hung-Ching Lu, Te-Lung Shih, (2010), Fuzzy System Control Design with 
 Application to Solar Panel Active Dual-Axis Sun Tracker System, IEEE, 
 1878- 1883. 
[4]. T. Tomiša, Z. Šimić, D. Dedeić, (2011), Automated Photovoltaic Panel 
 Positioning Device for Solar Radiation Monitoring, MIPRO 2011, May 23-
 27, 2011, Opatija, Croatia. 
[5]. Farzin Shama, Gholam Hossein Roshani, Arash Ahmadi, Sobhan Roshani, 
 (2011) A Novel Design and Experimental Study for a Two-Axis Sun 
 Tracker, IEEE. 
[6]. D.V. Diaconescu, I. Visa, B.G. Burduhos and R. Saulescu, PV Orientation 
 Data needed in the Design of the Pseudo-Equatorial Tracker’s Control 
 Program, B-dul Eroilor No. 29, 500036 Brasov, Romania. 
[7]. Nguyễn Công Vân, 2005, Năng lượng mặt trời, nhà xuất bản khoa học và kỹ 
 thuật 
[8]. Annual Energy Review 2010, DOE/EIA-0384(2010), Released for printing: 
 October 19, 2011 
[9]. Anca D. Hansen, Poul Sorensen, Lars H. Hansen and Henrik Binder, Models 
 for a Stand-Alone PV System, Riso National Laboratory, Roskilde, 
 December 2000 
[10]. Dr. L. K. Wong, PID Controllers, Control Engineering 
[11]. Setting the P-I Controller Parameters, KP and KI, Application 
 Note,TLE7242 and TLE8242, Automotive Power 
HU
TE
CH
[12]. Ahme Rhif, A positon control review for a Photovoltaic system: Dual axis 
 suntracker,  on Tuesday, february 14, 2012 
[13]. Amir gheibi, Seyed mohammad ali mohammadi, Malihe maghfoori, 
 Maximum power point tracking for solar cell systems by using Adaptive 
 fuzzy logic controller, International Power System Conference, 31Oct – 02 
 Nov, 2011 Tehran-Iran. 
[14]. M. A. Usta, , Ö. Akyazı and İ. H. Altaş, Design and Performance of Solar 
 Tracking System with Fuzzy Logic Controller, 6th International Advanced 
 Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey 
[15]. Y. J. Huang, Member, IAENG, B. C. Wu, C. Y. Chen, C. H. Chang, and T. 
 C. Kuo, Member, IAENG, Solar Tracking Fuzzy Control System Design 
 using FPGA, Proceedings of the World Congress on Engineering 2009 Vol 
 I,WCE 2009, July 1 - 3, 2009, London, U.K. 
[16]. Gustavo Ozuna, Carlos Anaya. Diana Figueroa. Nun Pitalua, Solar Tracker 
 of Two Degrees of Freedom for Photovoltaic Solar Cell Using Fuzzy 
 Logic, Proceedings of the World Congress on Engineering 2011 Vol II, 
 WCE 2011, July 6 - 8, 2011, London, U.K. 
[17]. Emil M. Petriu, Dr. Eng., P. Eng, FIEEE, Professor School of Information 
 Technology and EngineeringUniversity of Ottawa , Fuzzy Systems for 
 Control Applications. 
[18]. Md Fahim Ansari, S. Chatterji and Atif Iqbal, A fuzzy logic control scheme 
 for a solar photovoltaic system for a maximum power point tracker, 
 International Journal of Sustainable Energy,Vol. 29, No. 4, December 2010, 
 245–255. 
[19]. Manafeddin Namazov, DC motor position control using fuzzy proportional-
 derivative controllers with different defuzzification methods, TJFS: Turkish 
 Journal of Fuzzy Systems (eISSN: 1309–1190), An Official Journal of 
 Turkish Fuzzy Systems Association, Vol.1, No.1, pp. 36-54, 2010. 
HU
TE
CH
[20]. Earoldo Rodrigues De Azevedo, Snvia Fernanda Martins Brandio and 
 JoPo Bosco Da Mota Alves, A Fuzzy Logic Controller for dc Motor 
 Position Control, 0-78030985-y931$3.00 (B 1993 IEEE 
[21]. Energy Report 2011, Chapter 10, Solar Energy, Taxas. 

File đính kèm:

  • pdfluan_van_dieu_khien_theo_huong_trong_he_nang_luong_mat_troi.pdf