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

HUTECHB浦 GIÁO D影C VÀ AÀO T萎O

TR姶云NG A萎I H窺C K駅 THU一T CÔNG NGH烏 TP. HCM

---------------------------

NGUY右N TR窺NG TRÍ

AI陰U KHI韻N THEO H姶閏NG TRONG H烏

N;NG L姶営NG M咽T TR云I

LU一N V;N TH萎C S┃

Chuyên ngành : Thi院t b鵜, M衣ng và Nhà máy đi羽n

Mã s

嘘 ngành: 605250

TP. H唄 CHÍ MINH, tháng 07 n<m 2012

HUTECHB浦 GIÁO D影C VÀ AÀO T萎O

TR姶云NG A萎I H窺C K駅 THU一T CÔNG NGH烏 TP. HCM

---------------------------

NGUY右N TR窺NG TRÍ

AI陰U KHI韻N THEO H姶閏NG TRONG H烏

N;NG L姶営NG M咽T TR云I

LU一N V;N TH萎C S┃

Chuyên ngành : Thi院t b鵜, M衣ng và Nhà máy đi羽n

Mã s

嘘 ngành: 605250

H姶閏NG D郁N KHOA H窺C: TS. NGUY右N THANH PH姶愛NG

HUTECH

HUTECH B浦 GIÁO D影C VÀ AÀO T萎O

TR姶云NG A萎I H窺C K駅 THU一T CÔNG NGH烏 TP.HCM

PHÒNG QLKH - ATSAH

L噂p 10SMD – Chuyên ngành: Thi院t B鵜, M衣ng và Nhà Máy Ai羽n

-------o0o------

H唄 S愛 T渦T NGHI烏P

H丑 và tên: Nguy宇n Tr丑ng Trí

Ngày sinh: 14 tháng 06 n<m 1979 N挨i sinh:TP H欝 Chí Minh

Quê quán: Lâm A欝ng Aà L衣t H瓜 kh育u th逢運ng trú: 33/2 Lê A泳c Th丑, Ph逢運ng 17, qu壱n Gò V医p, TP H欝 Chí Minh

A鵜a ch雨 liên l衣c: 33/2 Lê A泳c Th丑, Ph逢運ng 17, qu壱n Gò V医p, TP H欝 Chí Minh

Ai羽n tho衣i nhà riêng: ........................................... Di đ瓜ng: 0909385014

Email: [email protected]

C挨 quan công tác:Tr逢運ng CAKT Lý T詠 Tr丑ng, 390 Hoàng V<n Th映, TB, TP. HCM

Là c詠u

h丑c viên Tr逢運ng A衣i h丑c K悦 thu壱t Công ngh羽 Thành ph嘘 H欝 Chí Minh.

NGUY烏N V窺NG SAU KHI T渦T NGHI烏P

1.

H丑c ti院p:

 Ngành khác

 Ti院n s

┄

 Không

2. Tham d詠 các ngày h丑p truy隠n th嘘ng c栄a Khoa .  R医t mu嘘n  Mu嘘n

 Không

3. Xem thông báo liên l衣c tu壱n ti羽n nh医t  Báo Tu鰻i tr飲  Email

 Ai羽n tho衣i

Ngày........ tháng ......... n<m 2012

(Ký tên, ghi rõ h丑 tên)

HUTECH

B

浦 GIÁO D

影C VÀ AÀO T

萎

O

TR姶云NG A萎I H

窺C

K駅 THU

一T CÔNG NGH

烏 TP. HCM

C

浦NG HÒA XÃ H

浦I CH

曳 NGH┃A VI烏T NAM

A瓜c l

壱p – T

詠 do – H

衣nh phúc

TP. Hげ Chí Minh, ngày 14 tháng 08 n<m 2012

B

謂N CAM AOAN

H

丑 và tên h

丑c viên: Nguy

宇n Tr

丑ng Trí

Ngày sinh:14 tháng 06 n<m 1979 N挨i sinh: Thành Ph

嘘 H

欝 Chí Minh

Trúng tuy吋n đ亥u vào n<m: 2010

Là tác gi

違 lu壱n v<n: Ai隠u Khi吋n Theo H逢噂ng Trong H

羽 N<ng L逢嬰ng M

員t Tr

運i

Chuyên ngành: Thi

院t B

鵜, M

衣ng và Nhà Máy . Mã ngành: 605250

B

違o v

羽 ngày: 14 Tháng 07 n<m 2012

Ai吋m b

違o v

羽 lu壱n v<n: 8.4

Tôi cam đoan ch雨nh s

穎a n

瓜i dung lu壱n v<n th衣c s┄ v 噂i đ隠 tài trên theo góp ý c

栄a H瓜i đ欝ng

đánh giá lu壱n v<n Th衣c s┄. Các n瓜i dung đã ch

雨nh s

穎a:

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

........................................................................ ...............................................................................

Ng逢運i cam đoan Cán b

瓜 H逢噂ng d

磯n

(Ký, ghi rõ h

が tên) (Ký, ghi rõ h

が tên)

HUTECHB浦 GIÁO D影C VÀ AÀO T萎O

TR姶云NGăA萎I H

窺C K駅 THU

一T CÔNG NGH

烏 TP. HCM

---------------------------

AI

陰U KHI韻NăTHEOăH姶閏NG TRONG H

烏

N;NGăL姶営NG M

咽T TR

云

I

NGUY

右N TR

窺NG TRÍ

TÓM T

溢T LU一NăV;NăTH萎CăS┃ă

Chuyên ngành : Thi

院t b

鵜, M衣ng và Nhà máy đi羽n

Mã s

嘘 ngành: 605250

TP. H

唄 CHÍ MINH, tháng 07 n<m 2012

HUTECH

Trang 1

TÓM T

溢T LU一NăV;NăTH萎C S

駅

B

ぐ c

つc c

てa luｆn v<n.

Gi

噂i thi羽uăđ隠 tài

Ch逢挨ngă1:ăT鰻ng quan

Ch逢挨ngă2:ăC挨ăs荏 lý thuy

院t

Ch逢挨ngă3:ăXơyăd詠ng mô hình mô ph

臼ng trên mathlab simulink

Ch逢挨ngă4:ăXơyăd詠ng mô hình thu nh

臼

Ch逢挨ngă5:ăK院t lu壱năvƠăđ隠 xu医tăh逢噂ng phát tri

吋n c栄aăđ隠 tài.

1. GI

閏I THI

烏

U

A隠 tài “Aiｚu Khiあn Theo H⇔ずng Trong H

う N<ng L⇔ぢng

Mｐt Trぜi” v

噂i m映c đích là k院t h

嬰p áp d映ng tính 逢u vi羽t c

栄a gi

違i

thu

壱t Fuzzy lên h

羽 th

嘘ng thu nh壱n n<ng l逢嬰ng m

員t tr

運i ki吋u Polar đ吋

công su医t thu đ逢嬰c là t嘘i 逢u.  Mつc tiêu cてa đｚ tài

Áp d映ng thu壱t toán Fuzzy đ吋 đi隠u khi

吋n góc quay c栄a đ瓜ng c挨

DC, xây d詠ng mô hình Polar tracking thu nh

臼

 Gi

ずi h

Ｔn cてa đｚ tài

Áp d映ng gi

違i thu

壱t Fuzzy và PID trong vi羽c đi隠u khi

吋n góc

quay c栄a đ瓜ng c挨 m瓜t chi

隠u kích t

瑛 đ瓜c l

壱p

 Ph

Ｔm vi nghiên c

とu

Nghiên c泳u đi隠u khi

吋n mô ph臼ng đ瓜ng c挨 DC b茨ng ph逢挨ng pháp

Fuzzy k

院t h

嬰p PID b

茨ng Mathlab/Simulink. Áp d映ng k

院t qu

違 đ吋 thi

院t

k

院 mô hình mô th

詠c nghi

羽m thu nh

臼

 Ai

あm m

ずi c

てa luｆn v<n:

HUTECH

Trang 2

Áp d映ng gi

違i thu

壱t Fuzzy-PID lên mô hình Polar tracking. Ai隠u

khi吋n đ逢嬰c t

医m pin luôn bám theo s

詠 di chuy

吋n c

栄a m

員t tr

運i. Th

詠c

nghi羽m đ逢嬰c mô hình Polar traking

CH姶愛NGă1:T蔚NG QUAN

N<ng l逢嬰ng m

員t tr

運i thì r

医t l噂n nh逢ng không t壱p trung và phân

b

嘘 không đ隠u

荏 m

丑i th運i đi吋m trong ngày. A吋 thu đ逢嬰c n<ng l逢嬰ng

m

員t tr

運i nhi

隠u nh

医t trong ngày thì c

亥n có m

瓜t h

羽 th

嘘ng có th

吋 thu

đ逢嬰c n<ng l逢嬰ng này m

瓜t cách nhi

隠u nh

医t.

Chính vì v壱y, đ隠 tài ắAi隠u Khi吋nă Theoă H逢噂ng Trong H

羽

N<ngăL逢嬰ng M

員t Tr

運i” v

噂i m映c đích là xây

d詠ng gi

違i thu壱t đi隠u

khi

吋n b

瓜 “Ai隠u Khi吋n Theo H逢噂ng” có kh違 n<ng xoay theo h逢噂ng di

chuy

吋n c

栄a m

員t tr

運i sao cho các t医m pin quang đi羽n luôn vuông góc

v噂i h逢噂ng chi

院u sáng c

栄a m

員t tr運i đ吋 thu đ逢嬰c n<ng l逢嬰ng là l

噂n

nh

医t.

1.1.ăCácăph逢挨ngăphápăthuănh壱năquangăn<ng.

1.3.2.1 B

瓜 đónăh逢噂ng Azimuth-elevation

Theo c

医u trúc này t

医m pin có kh

違 n<ng quay lên xu嘘ng ho

員c quay

trái ph違i. Theo ph逢挨ng pháp này thì b瓜 đi隠u khi

吋n quay theo góc

l

羽ch azimuth (quay trái ph

違i) ph違i quay đ逢嬰c góc 360

0

và quay theo

ph逢挨ng còn l衣i (quay lên xu

嘘ng) ph違i quay đ逢嬰c góc 900

1.3

.2.2ăB瓜ăđónăh逢噂ngăPolară(c詠c)

Theo c

医u trúc này 1 tr

映c s

胤 quay theo 1 tr映c song song v

噂i tr

映c

quay c栄a trái đ医t. T嘘c đ瓜 quay đ逢嬰c gi

英 không đ鰻i là 15

0

/ gi

運 t逢挨ng

t

詠 nh逢 t嘘c đ瓜 quay c栄a trái đ医t nh逢ng ng逢嬰c chi

隠u quay v噂i trái đ医t

HUTECH

Trang 3

(quay t

瑛 Aông sang Tây). Tr映c quay còn l衣i đ逢嬰c đi隠u ch

雨nh theo

ngày

1.2.ăCácăcôngătrìnhăliênăquanăđƣăcôngăb嘘

C. Alexandru [1] đã đã xây d詠ng mô hình c挨 khí trên máy tính

và mô ph

臼ng b茨ng ch逢挨ng trình “ADAMS”. Mô hình đó có tên là

“Pseudo

-equatorial tracking system”

H. Jiao, J. Fu, Y. Li [2], đã ti院n hành th詠c nghi

羽m h

羽 th

嘘ng

tracking theo d

衣ng Azimuthal tracking

H.C. Lu, T.L. Shih [3] đã s穎 d映ng gi

違i thu壱t FUZZY đ吋 mô

ph臼ng đi隠u khi

吋n mô hình Azimuthal tracking.

D.V. Diaconescu, I. Visa, B.G. Burduhos and R. Saulescu [6],

đã ch

雨 ra tính v逢嬰t tr

瓜i c

栄a mô hình Polar tracking so v

噂i Azimuthal

tracking

T

瑛 nh英ng công trình đã công b嘘 trên, đ隠 tài ắAi隠u Khi

吋n

TheoăH逢噂ng Trong H

羽 N<ngăL逢嬰ng M

員t Tr

運i” v

噂i m映c đích là

áp d映ng tính 逢u vi羽t c

栄a gi

違i thu

壱t Fuzzy lên mô hình Polar tracking

đ吋 đ衣t đ逢嬰c s

詠 t嘘i 逢u h挨n so v噂i các mô hình khác.

CH姶愛NGă2:ăC愛ăS雲 LÝ THUY

蔭T

2.1.ăA員c tính làm vi

羽c c

栄a t

院 bƠoăquangăđi羽n

Hi

羽u su

医t c

栄a các t

医m pin m

員t tr

運i b

鵜 違nh h逢荏ng b

荏i c逢運ng đ瓜

chi

院u sáng c

栄a m

員t tr運i c┡ng nh逢 nhi羽t đ瓜, khi c逢運ng đ瓜 chi

院u sáng

càng t<ng thì hi羽u su

医t chuy吋n đ鰻i t瑛 quang n<ng sang đi羽n n<ng

càng cao, nh逢ng khi nhi羽t đ瓜 càng t<ng thì ng逢嬰c l

衣i

2.2. A瓜ngăc挨ăm瓜t chi

隠u (DC)

HUTECH

Trang 4

A瓜ng c挨 DC đ逢嬰c s

穎 d映ng trong h

羽 th

嘘ng vì nó d

宇 đi隠u khi

吋n

t嘘c đ瓜, và đi羽n áp thu đ逢嬰c t

瑛 h

羽 th

嘘ng là DC

2.3 B

浦 AI

陰U KHI

韻N

2.3.1 B

瓜 đi

隠u khi

吋n P.I.D.

B

瓜 đi隠u khi吋n P.I.D đ逢嬰c s

穎 d映ng k

院t h

嬰p v

噂i gi

違i thu

壱t Fuzzy

đ吋 có th

吋 đ衣t đ逢嬰c t嘘c đ瓜 đáp 泳ng c┡ng nh逢 gi違m s

詠 v

丑t l

嘘 trong đáp

泳ng

荏 ngõ ra c

栄a h

羽 th嘘ng đi隠u khi

吋n

2.3.2 Gi

違i thu壱tăđi隠u khi

吋n Fuzzy.

Gi

違i thu壱t đi隠u khi吋n Fuzzy đ逢嬰c s

穎 d映ng đ吋 đ丑c sai s

嘘 gi

英a

tín hi羽u đi隠u khi

吋n và tín hi

羽u h

欝i ti

院p, d詠a trên lu壱t đi隠u khi吋n đ逢嬰c

ch雨nh đ鵜nh, nó s

胤 đ逢a ra m泳c đi羽n áp t逢挨ng 泳ng đ吋 đi隠u khi吋n đ瓜ng

c挨 DC 荏 tr映c thích h

嬰p. M

厩i tr映c thì có m

瓜t b

瓜 đi隠u khi

吋n Fuzzy k

院t

h

嬰p P.I.D riêng.

CH姶愛NGă3: XỂYăD衛NGăMỌăHÌNHăVÀăMỌăPH碓NG

3.1.ăXơyăd詠ngămôăhìnhăc栄aăđ瓜ngăc挨ăm瓜tăchi隠uăkíchăt瑛ăđ瓜căl壱p

Các ph逢挨ng trình mô t違 đ瓜ng c挨 DC

di (t) a

v (t) = R .i (t) + L . + e (t) a a a a b

dt (3.1)

e (t) = K .w(t) b b (3.2)

T (t) = K .i (t) m a T (3.3)

dw(t)

T (t) = J . + B .w(t) m m m dt (3.4)

HUTECH

Trang 5

Hình 3.1: Mô hình đ瓜ng c挨 DC trên mathlab

3.2. Xơyăd詠ngăb瓜ăđi隠uăkhi吋năFuzzy

3.2.1.S¬ đげ tごng quát:

Hình 3.2: S挨 đ欝 t

鰻ng quát c

栄a kh嘘i đi隠u khi吋n Aông Tây

3.2.2. Aおnh ngh┄a các biｘn vào và ra:

Ta g丑i góc c亥n đi隠u khi吋n 鰻n đ鵜nh là



o. Gi違 s穎 góc quay c栄a

đ瓜ng c挨 c亥n đi隠u khi吋n thay đ鰻i trong kho違ng (



o - k,



o + k).

Sai l羽ch gi英a góc quay c亥n đi隠u khi吋n y

1 và tín hi羽u ch栄 đ衣o x

1.(Ký

hi羽u là et):

 et

 (-k, k) ,Ch丑n k=1

 et

 (-1, 1)

G丑i



o là v壱n t嘘c góc c栄a đ瓜ng c挨 c亥n gi英 鰻n đ鵜nh . Gi違 s穎

v壱n t嘘c góc c亥n đi隠u khi吋n thay đ鰻i trong kho違ng (



o - V,



o + V).

(rad/s)

HUTECH

Trang 6

Sai l羽ch gi英a v壱n t嘘c góc c亥n đi隠u khi吋n y

2 và tín hi羽u ch栄 đ衣o

x

2.(Ký hi羽u là det):  det  (-V, V) rad/s.

Ch丑n V=1

 det

 (-1, 1) rad/s

A衣i l逢嬰ng ngõ vào c栄a b瓜 đi隠u khi吋n m運 là tín hi羽u sai l羽ch

v壱n t嘘c góc (det) và tín hi羽u sai l羽ch góc quay (et).

3.2.3. Chがn sぐ l⇔ぢng tｆp mぜ:

Hàm thành viên đ逢嬰c bi

吋u di

宇n b

茨ng b

違y giá tr

鵜 ngôn

ng

英 là: Âm nhi

隠u (NB:negative big), âm trung bình, (NM), âm ít

(NS: negative small), b茨ng không (ZE: zero), d逢挨ng ít (PS: positive

small), d逢挨ng trung bình, (PM) và d逢挨ng nhi隠u (PB: positive big).

Ta ch丑n 7 giá tr鵜 cho các bi院n ngõ vào

A嘘i v噂i (et): NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB

A嘘i v噂i (det): NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB

Ch丑n 9 giá tr鵜 cho các bi院n ngõ ra: P

0, P

1, P

2, P

3, P

4, P

5, P

6, P

7, P8.

3.2.4. Xácăđ鵜nh hàm liên thu

瓜c:

Ta ch丑n t壱p m運 có d衣ng hình tam giác

Hình 3.3: Hàm thành viên bi院n ngõ vào đi隠u khi吋n h逢噂ng Aông Tây

HUTECH

Trang 7

Hình 3.4: Hàm thành viên bi院n ngõ vào đi隠u khi吋n h逢噂ng Aông Tây

Hình 3.5: Các hàm thành viên ngõ ra c栄a h逢噂ng Aông Tây

3.2.5. Xây dばng các luｆt điｚu khiあn

:

Hình 3.6: H

羽 lu壱t đi隠u khi吋n cho h逢噂ng Aông Tây

3.2.6. Gi

違i m

運

Ch丑n ph逢挨ng pháp gi違i m

運 Bisector

HUTECH

Trang 8

Hình 3.7: Gi

胃i thu遺デ F┌┣┣┞ Uｷ溢u khi逸ﾐ ｴ吋淫ﾐｪ Đﾚﾐｪ T>┞

Hình 3.8: Góc quay c栄a motor theo h逢噂ng Aông Tây T瑛 hình 3.12 ta th医y đ逢運ng đ員c tuy院n 荏 trên là đ逢運ng đ員c

tuy

院n bi

吋u di

宇n cho s

詠 di chuy

吋n c

栄a m

員t tr運i theo h逢噂ng t

瑛 Aông

Tây. Gi

違 s

穎 khi m

員t tr

運i m

丑c thì t

医m pin quay v

隠 h逢噂ng Aông, ta xét

v

鵜 trí đó là 00

v

壱y khi m

員t tr

運i l

員n thì t

医m pin quay v

隠 h逢噂ng Tây, ta

xét v

鵜 trí đó là180

0

. S

詠 di chuy

吋n c

栄a m

員t tr

運i t瑛 Aông sang Tây, khi

ta quy v

隠 tr映c to

衣 đ瓜 c

栄a h

羽 th

嘘ng thì nó s

胤 t<ng tuy院n tính t瑛 0

0

-

180

0

. S

詠 di chuy

吋n này làm tín hi羽u đi隠u khi

吋n cho h

羽 th嘘ng đ吋 quay

t

瑛 Aông sang Tây. Ta th医y đáp 泳ng t

衣i ngõ ra c

栄a h

羽 th

嘘ng g亥n nh逢

bám sát v噂i đ逢運ng đ員c tuy

院n c

栄a tín hi

羽u

荏 ngõ vào.

Hình 3.9: Kh嘘i Fuzzy đi隠u khi吋n Aông Tây sau khi đã hoàn thi羽

n