1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严峻,开发和利用清洁可再生能源已成为全球共识。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,近年来得到了快速发展。
为了提高太阳能发电效率,太阳能跟踪系统应运而生,其通过调整太阳能电池板的角度,使其始终正对着太阳,从而最大限度地接收太阳辐射能。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着太阳能光伏发电技术的快速发展,太阳能跟踪系统技术也取得了显著的进步。
从早期的固定式支架到现在的双轴跟踪系统,跟踪系统的跟踪精度和可靠性不断提高,成本也不断下降。
以下将从国内和国外两个方面对太阳能单轴跟踪器结构设计的研究现状进行综述。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对大型联动太阳能单轴跟踪器的结构设计问题,开展以下几个方面的研究:
1.跟踪器总体方案设计:分析比较不同结构形式的优缺点,选择合适的跟踪器结构形式。
研究确定跟踪器的联动方式,设计传动系统和控制系统方案。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:首先进行国内外相关文献的调研,了解大型联动太阳能单轴跟踪器的研究现状、发展趋势以及关键技术,为本研究提供理论基础和技术参考。
2.方案设计阶段:根据文献调研结果和实际应用需求,确定大型联动跟踪器的总体方案,包括结构形式、联动方式、传动系统、控制系统等,并进行初步的方案论证。
3.理论分析与数值模拟阶段:针对设计的跟踪器结构,建立数学模型,进行理论分析,并利用有限元软件进行数值模拟,对跟踪器的结构强度、刚度、稳定性、跟踪精度等性能指标进行评估和优化。
5. 研究的创新点
本研究预期在以下几个方面取得创新性成果:
1.提出一种新型的大型联动太阳能单轴跟踪器结构:针对现有大型跟踪器结构存在的不足,本研究将提出一种新型的结构形式,以期在结构稳定性、跟踪精度、成本控制等方面取得更好的平衡。
2.研究基于新型材料和技术的跟踪器结构轻量化设计方法:探索应用高强钢、铝合金、复合材料等新型材料,以及3D打印等先进制造技术,对跟踪器结构进行轻量化设计,以降低材料消耗和制造成本。
3.开发基于人工智能的跟踪器控制算法:研究将传统控制算法与人工智能算法相结合,开发基于神经网络、模糊控制等技术的智能跟踪算法,以提高跟踪精度、响应速度和环境适应性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘刚,王志强,李春文,等.光伏跟踪系统研究现状及发展趋势[J].太阳能学报,2018,39(01):1-13.
2. 葛林波,张健,周伟,等.太阳跟踪控制系统研究综述[J].机械设计与制造,2019(05):271-275.
3. 马龙,陈华,刘建华,等.太阳跟踪系统最大功率点跟踪控制研究[J].电力电子技术,2019,53(01):57-61.
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