Автоматизированная автономная гелиосистема с интеллектуальным модулем управления
жүктеу/скачать 1,32 Mb. Pdf көрінісі
|
| Интенсивность
Кол-во шагов Решение 6 7 3 4 2 1-9 1, 2, 3, 4 0 -10 1(нет), 2(да) База знаний содержит комбинации, устанавливающие соотношение между ко- личеством энергии от излучения в новом направлении и количеством шагов, которые необходимо совершить для его достижения. На первом выходе синтезируются зна- чения количества шагов до нового направления, на втором выходе синтезируются значения, интерпретируемые системой как: 1 – игнорировать направление, 2 – вы- числить угол наклона по шагам до нового направления. Синхронизация между двумя нечеткими системами позволяет вычислять оп- тимальные направления для регулировки положения рабочей поверхности, что поз- воляет реализовать критерий оптимизации – ориентирование в направлении макси- мального излучения при минимальных затратах энергии на переориентирование. На рисунке 11 представлен результат тестирования системы в составе разработанных модулей прогнозирования и оптимизизации. 19 Рисунок 11 – Результат тестирования реализованного интеллектуального модуля На рисунке 12 представлены результаты тестирования предложенной ИСАУ, отображающие сокращение затрат на переориентирование. В ходе тестирования мо- делировались случайные воздействия излучения (в течение 22 часов) по девяти направлениям относительно рабочей поверхности коллектора с пятью ИзУ. Тестиро- вание выполнено для ИАСУ с функционирующим оптимизирующим модулем (ОМ) и без модуля оптимизации. Также тестирование проведено для стандартной следя- щей системы (по часовому углу склонения солнца). Рисунок 12 – График расхода энергии на переориентирование По оси Х обозначены затраты электрической энергии на выполнение работы линейного привода (напряжение питания двигателя – 12 В; номинальный ток - 23 А); По оси Y обозначены номера часов. На рисунке 13 для того же тестирования пред- ставлено сравнение количества полученной энергии массивом коллекторов (120 тру- бок с общим КДП равным 70%). Рисунок 13 – График полученной энергии массивом коллекторов Для имитации работы исполнительных механизмов по изменению азимуталь- ного и зенитного угла наклона рабочей поверхности коллектора, реализована имита- ционная модель с применением логических последовательностей, сформированных из блоков «Logical operator», «Compare to constant», «Multi Switch», «Switch» и мате- матических операторов. На рисунке 14 представлена реализованная в Matlab Simulink модель. 20 Рисунок 14 – Имитационная модель изменения угла наклона рабочей поверхности коллектора Для исследования результатов имитационного моделирования разработаны вспомогательные блоки визуализации данных, в том числе модуль расчета общего уровня излучения от всех источников, поддерживающий функцию определения мак- симального совокупного излучения. Данные о внешних воздействиях смоделиро- ваны при помощи блоков «Uniform Random Number». Профили блоков настроены для имитирования различных типов излучений, таких как: прямое излучение солнца (максимальная интенсивность - 800 Вт/м 2 частота изменения по часам), диффузное излучение (максимальная интенсивность - 80 Вт/м 2 , частота от 5 минут), отраженное излучение (случайное значение от 1 Вт/м 2 до 800 Вт/м 2 с частотой изменения от 1 ми- нуты). На рисунке 15 приведены результаты (с расширенной визуализацией) тести- рования ИАСУ, интегрированной в разработанную имитационную модель. Рисунок 15 – Результаты тестирования ИАСУ на имитационной модели, где 1 - количество энергии, преобразованной солнечным коллектором; 2 - количество энергии, затраченной на регулировку положения рабочей поверхности; 3 - излучение измеренное 5 ИзУ; 4 – максимальное измеренное излучение; 5 – номера направлений, соответствующие максимальному излучению, синтезированные прогнозирующим модулем; 6 – углы наклона рабочей поверхности. По результатам тестирований было установлено, что в большинстве сценариев воздействия совокупного излучения на поверхность вакуумного солнечного коллек- тора, большее количество энергии преобразовано коллектором с системой регулиро- вания на базе ИАСУ в сравнении с классической системой солнечного трекинга по часовому углу склонения Солнца. жүктеу/скачать 1,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|