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成为全球共识,而太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,其开发利用受到世界各国的广泛关注。
为了提高太阳能的利用效率,太阳能跟踪系统应运而生。
太阳能电池板跟踪系统是一种能够实时调整太阳能电池板朝向,使其始终正对太阳,从而最大限度地接收太阳辐射能量的装置。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,太阳能跟踪技术发展迅速,各种新型跟踪结构和算法不断涌现。
1. 国内研究现状
我国在太阳能跟踪领域的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速,在跟踪结构设计、控制算法等方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容包括太阳能电池板跟踪结构的设计、跟踪算法的研究以及跟踪结构的优化。
1. 主要内容
1.跟踪结构设计:根据实际需求,确定跟踪结构的形式和尺寸,并进行受力分析,选择合适的材料;利用SolidWorks、CATIA等三维建模软件进行结构设计,并进行有限元分析,验证结构的强度、刚度和稳定性。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.理论分析阶段:通过查阅文献、阅读相关书籍,了解太阳能电池板跟踪系统的基本原理、国内外研究现状以及最新研究成果,为课题研究奠定理论基础。
2.数值模拟阶段:利用SolidWorks、ANSYS等软件对设计的跟踪结构进行三维建模和有限元分析,验证结构的强度、刚度和稳定性,并对跟踪算法进行仿真研究,优化算法参数,提高跟踪精度和响应速度。
3.实验验证阶段:搭建实验平台,对设计的跟踪结构和算法进行实验验证,测试系统的跟踪精度、响应速度、承载能力等性能指标,并根据实验结果对结构和算法进行改进和完善。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.结构设计方面:探索新型的太阳能电池板跟踪结构,例如采用轻量化材料、柔性结构、多点驱动等方式,提高系统的可靠性、稳定性和环境适应性。
2.跟踪算法方面:针对现有算法的不足,提出一种基于机器学习或人工智能的太阳跟踪算法,提高跟踪精度和响应速度,并降低对传感器的依赖性。
3.优化设计方面:综合考虑结构性能、材料成本、制造成本等因素,利用多目标优化算法对跟踪结构进行优化设计,在保证性能的前提下,降低成本,提高系统的性价比。
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.刘畅,王志强,周洋,等.光伏跟踪支架结构风振响应实测与分析[J].太阳能学报,2021,42(10):131-138.
2.李春喜,王永强,王成山,等.基于风洞试验的光伏跟踪系统风荷载特性研究[J].工程力学,2022,39(2):109-117.
3.王志强,刘畅,周洋,等.风荷载作用下光伏跟踪支架结构疲劳性能试验研究[J].建筑结构学报,2022,43(10):138-147.
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