太阳光跟踪伺服系统的自适应模糊PID控制器设计.doc

摘要：太阳能作为新能源之一，其核心是光伏（PV）发电技术，目前在国外已经研究和深入推进，但是我们在光伏技术的国家也有一定的基础，与此同时我国的光伏发电技术已经进入高速推广及应用的阶段。高效采集太阳能已经成为了我国现阶段发展的重中之重。现在在我国高效采集太阳能的方法主要还是太阳能光感跟踪方法。依据追踪的自由角度的数值大小，太阳光跟踪伺服系统能够以此详细的分成两大类：单轴和双轴。而由于双轴太阳光跟踪伺服系统的跟踪精度远远比单轴太阳光跟踪伺服系统的要好，现如今在我国已经被普遍采用。所以本文是在使用双轴太阳光跟踪伺服系统作为系统研究对象的基础上，充分将传统PID控制与近现代模糊控制理论联合起来，设计出可以自动调节参数的自适应模糊PID控制器，同时在Matlab中的Simulink环境里建立仿真模型并且完成实验结果的仿真。

关键词：太阳能；双轴；模糊控制；PID控制器 

目录

摘要

ABSTRACT

1  绪论-1

1.1  模糊控制系统发展历史及特点-1

1.2  模糊控制系统发展现状-1

1.2.1  自适应控制系统-1

1.2.2  PID控制器-2

1.2.3  模糊PID控制-3

1.2.4  模糊自适应PID控制-3

2  自适应模糊PID控制器策略分析-5

2.1  模糊控制器的设计思路-5

2.1.1  基本结构-5

2.1.2  设计步骤-5

2.2  模糊PID控制器的设计思路-7

2.2.1  基本结构-7

2.2.2  模糊PID控制器算法-7

2.2.3  设计步骤-8

3  被控对象模型-9

3.1  太阳光跟踪伺服系统-9

3.1.1  发展现状及前景分析-9

3.1.2  太阳光跟踪伺服系统-9

3.2  方位角传动机构数学模型-10

4  自适应模糊PID控制器设计-11

4.1  确定模糊控制器的结构-11

4.2  确定语言变量并确定语言值的隶属度函数-11

4.3  建立模糊控制规则-13

4.4  模糊量的清晰化-13

4.5  搭建自适应模糊PID控制仿真模型-15

4.6  仿真结果及分析-16

5  结论-17

致谢-18

参考文献-19