Simulink的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于Matlab/Simulink的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、選題背景及意義近年來，以可再生能源為代表的環(huán)保型能源受到越來越多的關(guān)注。在可再生能源中，風(fēng)能作為一種綠色、清潔的能源形式備受推崇。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，備受研究者的關(guān)注和廣泛應(yīng)用。Matlab/Simulink是一種強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算和模擬環(huán)境，以其功能強(qiáng)大和操作簡單而在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)界廣泛使用。本文擬利用該環(huán)境設(shè)計(jì)一個(gè)垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，以提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率和可靠性，為可再生能源的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。二、主要研究內(nèi)容本文擬采用Matlab/Simulink軟件對垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，并從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：（1）建立垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和電路模型，以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；（2）對垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制，包括控制器的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方程的建立等；（3）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式和實(shí)測數(shù)據(jù)，建立風(fēng)速與發(fā)電功率之間的關(guān)系，調(diào)整垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以最大限度地提高發(fā)電效率；（4）進(jìn)行系統(tǒng)性能測試，包括電壓、電流、功率、風(fēng)速等參數(shù)的測量與分析，以驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和效率；（5）分析分析垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，對其在可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行探討。三、預(yù)期研究結(jié)果本文預(yù)期通過對垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型的建立、仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率和可靠性，為可再生能源的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。具體成果包括：（1）建立垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和電路模型，分析系統(tǒng)參數(shù)的影響，尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)點(diǎn)；（2）設(shè)計(jì)控制器，優(yōu)化轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，提高垂直軸風(fēng)力發(fā)電功率；（3）進(jìn)行系統(tǒng)性能測試，驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和效率；（4）評估垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，為其在可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。四、研究工作計(jì)劃本研究計(jì)劃在兩年的時(shí)間內(nèi)完成，所需的主要研究工作如下：第一年：（1）熟悉垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的原理和相關(guān)技術(shù)；（2）建立垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和電路模型；（3）搭建Matlab/Simulink仿真平臺(tái)，進(jìn)行仿真模擬；（4）進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)和性能測試。第二年：（1）根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化設(shè)計(jì)、調(diào)整控制參數(shù)；（2）進(jìn)行系統(tǒng)性能測試和分析；（3）評估垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性；（4）撰寫畢業(yè)論文。五、參考文獻(xiàn)[1]MiguelA.Egido,DavidEgido-López.PowerControlinVerticalAxisWindTurbines:AnExperimentalStudy[J].Energies,2020,13(2).[2]Y.H.Ma,X.X.Wu,Y.M.Liu,etal.DynamicModelingandSimulationforaVerticalAxisWindTurbine[J].InternationalJournalofRotatingMachinery,2013,6.[3]G.Chen,G.Song,Y.Lu,etal.DesignandPerformanceofaVerticalAxisWindTurbine