基于电压闭环控制和模糊控制的MPPT算法研究与硬件实现的中期报告.docx

基于电压闭环控制和模糊控制的MPPT算法研究与硬件实现的中期报告
中期报告：基于电压闭环控制和模糊控制的MPPT算法研究与硬件实现
一、研究背景
太阳能是未来可再生能源的重要来源之一，而太阳能光伏发电系统中的最大功率点追踪（MPPT）技术是确保系统高效运转的关键。目前，市场上多种MPPT算法有其优缺点，其中以电压闭环控制和模糊控制算法应用较为广泛。本次研究旨在对这两种算法进行分析、比较，并实现其中一种算法在硬件上的应用。
二、研究方法
1.数据采集
采用模拟器搭建太阳能光伏发电系统进行数据采集。将模拟器模拟的太阳能电池板的电流、电压、温度等数据实时采集，并通过串口进行数据传输。
2.算法分析
对电压闭环控制算法和模糊控制算法进行分析，包括算法原理、优缺点、适用场景等方面的比较和评价。
3.基于串口通信的控制方法
在模拟器的电池板输出口设置一个可控负载，通过串口通信获得每个时间步的电池板电流、电池板电压和温度等数据，并根据设定的控制策略改变可控负载电阻，以实现MPPT。
4.硬件实现
根据选择的算法，硬件上实现基于模拟器的太阳能光伏发电系统。选用STC89C52单片机进行控制，搭建模拟器电路，连接串口、LCD等外设，完成算法在硬件上的实现。
三、研究进展及成果
1.数据采集
已搭建模拟器太阳能光伏发电系统，并通过串口通信实现了数据的实时采集和传输。
2.算法分析
已对电压闭环控制算法和模糊控制算法进行分析和比较。电压闭环控制算法较为简单，适合小功率应用；而模糊控制算法更具泛化性，能应对多种情况。
3.基于串口通信的控制方法
已完成基于串口通信的控制方法的编程，能根据实时数据改变负载电阻实现最大功率点追踪。
4.硬件实现
已完成硬件搭建，选用STC89C52单片机进行控制，连接串口、LCD等外设，经验性实现了所选算法在硬件上的应用。
四、下一步工作计划
1.进一步完善数据采集功能，提高数据采集精度。
2.优化已实现算法的控制策略，进一步提高MPPT效率。
3.将比较电压闭环控制和模糊控制算法的结果推广到其他应用中。
4.对已经实现的硬件进行调试和优化，降低功耗、提高稳定性。
五、结论
本次研究通过对电压闭环控制算法和模糊控制算法的比较和分析，发现模糊控制算法相对于电压闭环控制算法更具通用性，可以应对不同类型和规模的太阳能光伏发电系统。在基于串口通信的电路控制方法上，实现了对太阳能光伏发电系统的MPPT功能。在硬件上通过选用STC89C52单片机以及各种外设实现了所选算法的应用，为后续研究工作奠定了基础。