光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置設(shè)計【獨家畢業(yè)課程設(shè)計帶任務(wù)書+開題報告+外文翻譯】,發(fā)電,系統(tǒng),監(jiān)控,裝置,設(shè)計,獨家,畢業(yè),課程設(shè)計,任務(wù)書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 雙軸太陽跟蹤器的設(shè)計與實現(xiàn)光學(xué)傳感器基于光電傳感器的單電機光伏系統(tǒng) 摘 要 ： 能源耗竭和全球氣候變暖是地方發(fā)展的雙重威脅，解決公共利益方法是利用可再生的能源資源。太陽能源是一種最有前途的可再生能源。太陽跟蹤器可以大幅度提高電力生產(chǎn)。本文提出了一種新穎的利用的雙軸太陽跟蹤光伏系統(tǒng)的設(shè)計反饋控制理論以及四象限光電阻 (感器和簡單的電子電路提供較好的系統(tǒng)性能。設(shè)計系統(tǒng)采用獨特的雙軸交流電機和一個獨立的光伏逆變器完成太陽能跟蹤。 控制執(zhí)行是一種簡單而有效的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計。此外構(gòu)造了一個按比例縮小的實驗室原型來驗驗證計劃的可行性。實驗證實了太陽跟蹤器的有效性。 最后，本研究結(jié)果可以作為未來太陽能應(yīng)用的參考。 關(guān)鍵詞 ： 雙軸太陽跟蹤器；太陽能光伏板；反饋控制理論的光依賴電阻器；獨立光伏逆變器；能量增益， 1 介紹 隨著人口和經(jīng)濟的發(fā)展，能源危機的問題的快速增加和受到全球變暖影響。可再生能源資源的利用成為解決這些問題的關(guān)鍵。太陽能是主要來源之一，它具有清潔、 豐富和取之不盡，用之不竭的特點，這不僅提供了可替代能源資源，同時也減輕了 環(huán)境污染。 最直接的和技術(shù)上有吸引力地利用太陽能是通過光伏轉(zhuǎn)換。（也稱為太陽能電池） 在 池的物理是非常類似于經(jīng)典的 p — n 結(jié)型二極管。光伏電池將陽光直接轉(zhuǎn)化為直流電 （ 電力由光伏效應(yīng) [1， 2]。光伏面板或模塊是光伏電池封裝互連的大會。在為了最大限度地從太陽能電池板，一個需要保留小組在最佳的輸出功率位置垂直于白天的太陽輻射。因此，就必須有它的裝備與太陽跟蹤器。相對于固定效應(yīng)的面板，由太陽跟蹤器驅(qū)動手機光伏面板可能刺激一貫的能量增益的光伏面板。 太陽能跟蹤是最合適的技術(shù)，以提高電力生產(chǎn)的 光伏系統(tǒng)。要實現(xiàn)較高程度的跟蹤精度，幾種方法已廣泛進行了研究。一般來說，可以列為要么基于太陽能的開環(huán)跟蹤類型運動數(shù)學(xué)模型或使用傳感器基于反饋的閉環(huán)跟蹤類型控制器 [3 — — 5]。在開環(huán)跟蹤方法，跟蹤公式或控制算法。談到文學(xué) [6方位角和俯仰角，太陽角測定太陽運動的軌跡模型或在給定的日期、 時間和地理信息的算法。的控制算法在微處理器控制器 [11， 12] 被處死。在閉環(huán)跟蹤各種活動傳感器設(shè)備，例如電荷耦合器件 ([13或光的方法依賴電阻器 （異地） [12,16被用 于感受太陽的位置及反饋錯誤信號然后生成控制系統(tǒng)要不斷收到的最大的太陽能輻射在光伏面板。本文提出了在這個問題上的實證研究方法。 太陽能跟蹤方法可以通過使用單軸式方案 [12,19和雙軸結(jié)構(gòu)的高精度系統(tǒng) [16 — 18,22 — 27]。一般來說，與單軸跟蹤系統(tǒng)單自由度跟隨太陽的運動從東到西白天時雙軸跟蹤也跟隨太陽的仰角。近年來，已越來越多研究關(guān)注的雙軸太陽跟蹤系統(tǒng)的容量。然而，在現(xiàn)有的研究中，其中絕大多數(shù)用兩個步進電機 [22,23] 或 [16,17,24,25] 兩個直流電動機來執(zhí)行雙軸太陽能跟蹤 。有兩個跟蹤電機的設(shè)計，兩個電機裝在垂直軸上，甚至在某些方向?qū)R它們。在某些情況下，兩臺發(fā)動機都在同一時間 [5] 不能動彈了。此外，這類系統(tǒng)總是涉及使用微處理器芯片作為控制平臺的復(fù)雜跟蹤策略。在這項工作，只有單一的跟蹤電動機，采用雙軸企圖取得了制定和實施一種簡單而有效的控制方案。兩軸間的陽光跟蹤被允許在他們各自的范圍內(nèi)同時移動。利用常規(guī)電子線路，需要沒有編程或計算機的接口。此外，擬議的制度使用獨立的光伏逆變器驅(qū)動電機，并提供電源。該系統(tǒng)是獨立和自主。實驗結(jié)果證明跟蹤的可行性光伏發(fā)電系統(tǒng)并驗證了提出的控制實 現(xiàn)的優(yōu)點。 2 開發(fā)閉環(huán)太陽能跟蹤系統(tǒng) 發(fā)達國家的閉環(huán)太陽能跟蹤系統(tǒng)的框圖如圖 1 所示描述組成和系統(tǒng)的互連。閉環(huán)跟蹤的方法，太陽能跟蹤問題是如何使光伏面板位置 （輸出），跟隨陽光（輸入） 盡可能地接近的位置?；趥鞲衅鞯姆答伩刂破靼? 感器、 差分放大器和比較器。在跟蹤操作中，低劑量輻射傳感器測量陽光作為參考輸入信號的強度。低劑量輻射傳感器所產(chǎn)生的電壓不平衡被放大，然后生成反饋誤差電壓。誤差電壓成正比陽光位置與光伏面板位置之間的差異。在這時間的比較將與指定的閾值 （公差） 誤差電壓進行比較。如果 比較器輸出變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)、 電機驅(qū)動和繼電器被激活，旋轉(zhuǎn)雙軸 （方位角和俯仰角）跟蹤電機和光伏面板給孫因此，反饋控制器執(zhí)行的臉重要功能： 光伏面板和陽光不斷地進行監(jiān)測并發(fā)送微分控制信號來驅(qū)動光伏面板，直到誤差電壓小于預(yù)先指定的閾值。 圖 系統(tǒng)會跟蹤太陽高度自主的方位角和俯仰角角。整個工作圖 2 和圖 3 所示的流程圖中，總結(jié)了算法。四個陽光的強度 于傳感電路測量不同的方向。電壓 大眾、 定義為傳感電 壓產(chǎn)生的東、 西、 南、 北異地分別。在嘗試從光伏面板、 方位角和仰角跟蹤過程可以得出最大功率同時繼續(xù)進行直到光伏面板垂直對齊在陽光下。追蹤器安裝并不局限于地理位置。 圖 圖 3 太陽跟蹤器的硬件設(shè)計 圖 4 展示了一個擬議的太陽跟蹤器方位跟蹤的硬件電路。的整個系統(tǒng)有兩個硬件電路與方位和仰角方向到驅(qū)動器雙軸交流電機。發(fā)達國家的太陽跟蹤器由三個模塊，是組成 于傳感電路、 比較器 和電機的驅(qū)動與繼電器。 圖 傳感電路 若要跟蹤陽光，就必須感覺到的位置，和太陽光電所需傳感器。擬議的太陽跟蹤器使用光電傳感器的自標(biāo)定。 敏電阻是可變電阻器的電阻取決于光的強度或落上它。低劑量輻射電阻隨入射光強度增加。第一次所示部分圖 4 的 感器是電壓分壓器電路的一部分，使輸出電壓。 文中建立異地用圓柱的樹蔭下，作為太陽敏感器的太陽追蹤器。圖 5 顯示設(shè)計了太陽能的傳感裝置，其包括四象限 感器和缸安裝在一塊木頭上。太陽能的遙感設(shè)備被連接到光伏面板。東 /西 南 /北 別用于檢測方位運動及高程運動的光伏面板。光傳感器的設(shè)計基于陰影的使用。如果光伏面板不是垂直于陽光下，氣缸的陰影會覆蓋一個或兩個異地和這會導(dǎo)致不同的光照強度，以收到的傳感裝置。 圖 感器的傳感裝置。 在圖 4 的第一部分，提出了一種用于創(chuàng)建誤差電壓簡單的電子電路。它可以看出相應(yīng) ，將降低電壓分 壓器的輸出電壓蒙上了陰影。如果點燃了一個傳感器，另一種是陰影，差動放大器放大它們之間的差電壓。反饋誤差電壓可以表示為： (1) 它可以重新排列，如下所示： (2) 如果西方 灰色， 比較器的主要功能是充當(dāng)一個開關(guān)來打開中繼和旋轉(zhuǎn)電機。 A 比較器是本質(zhì)上是一個運算放大器 （運放） 操作在開環(huán)配置中，將一個時變的模擬信號轉(zhuǎn)換成二進制輸出。第二 部分中所示圖 4，比較器被為了比較具有兩個門限值的誤差電壓。的門檻值被定義為輸入電壓，輸出的變化狀態(tài)。如中所示圖 4 有兩個門限值，作為給出： 比較器的輸出是高飽和的狀態(tài) 飽和的狀態(tài)。飽和 輸出電壓可分別接近電源電壓 + ? 然后，如下所示表示產(chǎn)出的比較： 比較器理想運算放大器的電壓傳輸特性圖 6 所示。它注意到跟蹤系統(tǒng)的靈敏度由是的閾值通過可變電阻 蹤精度調(diào)整。隨著 減小，跟蹤精度越高。然而，系統(tǒng)跟蹤響應(yīng)將變得越來越振蕩。 圖 圖 4 的最后部分所示，它指出，電機驅(qū)動電路與繼電器包括兩個達林頓對提供更多的電流增益和激勵繼電器。如果西方 陰影，反饋誤差電壓視圖生成。當(dāng) 較器輸出 據(jù)和 別走高、 低飽和的電壓。晶體管 因此，行為和第 3 季度和 4 季度處于截止?fàn)顟B(tài)。談到圖 4 晶體管 提出主動模式中，操作和輸入的電流或基極電流的 ： 其中 前偏基極 此，輸出當(dāng)前可以寫成： 參數(shù) 1Β 和 2 β 是共發(fā)射極雙極晶體管的電流增益。 繼電器被激活的輸出電流，并通常開放接觸 閉。在這種情況下，跟蹤電機在方位方向順時針旋轉(zhuǎn)并因此光伏面板將向東移動到面對太陽。更具體地說，太陽跟蹤器嘗試調(diào)整光伏面板這樣所有電壓由異地幾乎相等，并平衡。其結(jié)果是，光伏面板幾乎是垂直于陽光下，具有 高能源發(fā)電。 4、結(jié)論 本文介紹了一些簡單功能和簡單控件完成實現(xiàn)采用雙軸交流電機的太陽跟蹤器，跟隨太陽和使用獨立的光伏逆變器電源來支撐整個系統(tǒng)。提出的一個電機設(shè)計是簡單和自包含的并不需要編程和計算機接口。已成功地建立和測試實驗室原型驗證控件實現(xiàn)的有效性。實驗結(jié)果表明，開發(fā)的系統(tǒng)增加了能量增益達 晴間多云的一天。擬議的方法是到目前為止最為創(chuàng)新的。它實現(xiàn)了以下有吸引力的功能： （ 1）控制簡單和符合成本效益。 （ 2）獨立的光伏逆變器電源支撐整個系統(tǒng)。 （ 3）能夠移動同時在其各自的范圍之內(nèi)， 這兩根軸。 （ 4）能夠調(diào)整跟蹤精度。 （ 5 適用于移動平臺上的太陽跟蹤器。 以上的實證研究結(jié)果使我們相信這些研究工作能提供給我們一些好的太陽能產(chǎn)品開發(fā)的啟示。 基于單片機的火災(zāi)探測和監(jiān)控系統(tǒng) . 要 ： 火災(zāi)探測及報警監(jiān)控已成為一個復(fù)雜而完整的體系。該系統(tǒng)采用多個單芯片架構(gòu)到一條主線上。該控制算法是基于兩級決策層次，因此分配了復(fù)雜性。一個完整的電路原理圖，給出了主、分控制器所需的軟件的結(jié)構(gòu)要求。設(shè)計延續(xù)一般形式，這樣可以適應(yīng)于多種系統(tǒng)的配置。尤其顯示出新的技術(shù)發(fā)展，特別是 芯片器件，在系統(tǒng)設(shè)計中的使用，以減少整體硬件的復(fù)雜性，例如，通過分解系統(tǒng)，這樣的層次較低水平的控制器能夠有一些決策自主權(quán)，用簡單的分布式的方法解決了復(fù)雜的決策。 關(guān)鍵詞： 危險，設(shè)計，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 1、引言 大多數(shù)高風(fēng)險地區(qū)和建筑 物的管理要求安裝火災(zāi)探測報警系統(tǒng)。多數(shù)國家消防規(guī)范的要求監(jiān)測和控制具體的是危險場合或建筑物，如化工廠，石油類，核電廠，住宅高樓等這些場合的一般性質(zhì)可以指定為下列要求： (1)所有探測器信號源信號能被主處理器準確識別。 (2)主從控制器有另外的溝通路徑。 (3)檢測報警和主控制設(shè)備由控制中心控制。 (4)火災(zāi)現(xiàn)場和控制中心的通訊。 (5)提供的應(yīng)急電源。 它也被用來應(yīng)對特殊情況和進行深被檢測。 火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)是一個旨在信號，在一旦發(fā)生火警報警裝置的組合。 該系統(tǒng)也可實現(xiàn)風(fēng)扇控制，防火門關(guān)閉或釋放，電梯鎖定，應(yīng)急照明控制和其他緊急任務(wù)。這些額外的功能補充由檢測和報警裝置和中央控制單元組成。 技術(shù)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有很深的影響。當(dāng)技術(shù)的變革，該架構(gòu)必須修訂，以利用這些新的功能變化。近年來，超大規(guī)模集成電路技術(shù)已經(jīng)大大進步。第一， 片以相同的堆積密度擁有更多的門和更低的功耗。當(dāng)然這種技術(shù)的變化必然影響在芯片和系統(tǒng)級我們的硬件設(shè)計。在芯片級，單芯片現(xiàn)在正在制作的是只相當(dāng)于上一年或兩年的水平。這些芯片有微處理器， 口存儲 器串行和并行， A / D 轉(zhuǎn)換定時器，和其他功能的芯片。在系統(tǒng)級，新的芯片做出新的結(jié)構(gòu)成為可能。本文的目的是體現(xiàn)技術(shù)如何影響消防控制領(lǐng)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新的高密度的單芯片微控制器納入一個大系統(tǒng)的設(shè)計，但我們可以得到了更好的性能，更小的系統(tǒng)。在火災(zāi)探測和報警監(jiān)控系統(tǒng)中，這是直接反映在分控制站的硬件，因為地處偏遠和電源的要求。一個完整的分控制站可以圍繞著一個帶電源的 片設(shè)計。這種方法降低了成本和設(shè)計復(fù)雜性，方便實施和維護，并提供易于擴展和便攜式設(shè)計。這是舊技術(shù)不可能實現(xiàn)的。大部分火災(zāi)檢測 /監(jiān)測系統(tǒng)提供特定的應(yīng) 用程序，缺乏對 這項研究中，我們開發(fā)了火災(zāi)檢測 /監(jiān)測系統(tǒng)，常規(guī)設(shè)計，易于執(zhí)行的早期發(fā)現(xiàn)火警。在這里，我們提出一個中央控制和分發(fā)控制 /檢測 /充分的溝通，如果使用的單芯片微控制器在分控制站，從而提高可控性和可觀性的監(jiān)測過程。 2、檢測和報警裝置 一個基本的火災(zāi)探測系統(tǒng)由兩部分組成，檢測和報警。自動檢測設(shè)備有比如熱，煙霧或火焰檢測器，紫外線或紅外線探測器或火焰閃爍，是基于檢測 一個燃燒的副產(chǎn)品。煙霧探測器都電離和光類型，是最常用的檢測設(shè)備。 當(dāng)這種類型的典型探測器進入報警狀態(tài)產(chǎn) 生的電流信號會從 成 如，從單純的 15休眠模式下為 60 毫安 )在主動模式。在許多探測器的檢測器輸出電壓明確在各種運行條件，越是敏感的檢測器，它更容易受到虛假警報。為了控制探測器的精確，可使用下列方法：過濾技術(shù)，這樣的邏輯電路成為活躍僅當(dāng) 。檢測技術(shù)在很大程度上取決于地點和植物受到保護，煙霧探測器是睡覺的地方，紅外線和紫外線輻射探測器，檢測易燃液體燃燒，熱探測器用于滅火和滅火系統(tǒng)。一般來說，生命和財產(chǎn)保護有不同的做法。報警裝置，從通常的聲響或視覺報警外，還可以采用固態(tài)的聲音 再現(xiàn)和緊急話音通信或打印機，記錄時間，日期，地點和其他資料。 4] 擁有一支優(yōu)秀的審查探測器和滅火器的各種制度。 制理念和分工 我們的理念是實施控制等級。三個層次的系統(tǒng)級的實施， 兩個級別的決策。之間沒有設(shè)備，在同一層次的溝通。 交互各級之間發(fā)生了向上的信息傳輸有關(guān)的子系統(tǒng)和向下狀態(tài)轉(zhuǎn)移的命令。其中第 1 級是中央控制站，是微機最終 (在不手動模式 )決策者。第 2 級是當(dāng)?shù)乜刂破鳎⒃诋?dāng)?shù)氐恼尽? 第 3 級是實際檢測器和驅(qū)動器。在各級提供手操作模式。所有探測器的數(shù)據(jù)和分處理器是當(dāng)?shù)乜刂频幕A(chǔ)。他們將信息濃縮，并轉(zhuǎn)交中央處理器。信息傳遞的地位始終是單向及以上。命令傳輸是單向的總是向下，并在擴大局部控制的水平。這種方法保留了層次的準確監(jiān)測檢測和嚴格的規(guī)則高風(fēng)險的核電站警報系統(tǒng)。兩個控制層的分類是基于決策層。 (1)在屆時的決定，提出和決定的執(zhí)行情況不能再拖延 (2)決定的不確定性 (3)將隔離當(dāng)?shù)氐臎Q定 (例如，我們可能會在當(dāng)?shù)貓缶?，但有可能有故障系統(tǒng) ) 3、硬件 系統(tǒng)采用四個導(dǎo)體開放的路線，在所有遠程共享一個循 環(huán)電纜設(shè)備和控制面板。這種方法簡單，經(jīng)濟上可行。但是，一個主要缺點是對一個單一的電力和信號電纜的依賴。在重要環(huán)境下，可靠性是極其重要的。固可采用兩個甚至三個電纜采取不同的線路連接，可并行連接。是驅(qū)動電路必須得一個擴展總線。采用這種設(shè)計在單片機技術(shù)的最新發(fā)展優(yōu)勢減少與中央控制站和地方控制站的接口。 央控制任務(wù) 中央站點提供了一個集中點，以監(jiān)測和控制系統(tǒng)的活動。在該系統(tǒng)介紹了中央控制單元的目的 (一 )它得到了分控制站的信息和控制警鐘及其他輸出設(shè)備。 (二 )它提示在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的操作。 (三 )它提供了一個全面系統(tǒng)的手動和自動控制。 (四 )它提供了中央和分站的系統(tǒng)測試點。 (五 )它提供了一個中心點觀察，學(xué)習(xí)和適應(yīng)。 控制站 分控制站的決定可以控制處理當(dāng)?shù)氐男畔?。這種技術(shù)我們就依靠負載型協(xié)調(diào)下級單位，承認在同一水平上的其他決定單位的存在 ;中央或高層提供了一個較低的單位模型之間的行動和系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系。很明顯，一個強大的機器，需要在這個階段，使所有需要的功能得到有效執(zhí)行。該芯片的新一代供應(yīng)使得該體系結(jié)構(gòu)的解決變得可行。 單片機被選中了離散的數(shù)字和模擬設(shè)備接口，到外地設(shè)備和中央微機。這是最主要的 原因，以前這種做法是不可行的。該芯片的選擇的，包含要求的模擬和數(shù)字接口所需的端口和 術(shù)的運用，由于地處偏僻的分控制站最一體化。這個選擇是摩托羅拉 68由如下： (1)它是 術(shù)，這可減少電力消耗。 (2)它有一個 有利于串行通信。 (3)它有一個 A / D 轉(zhuǎn)換器上，這消除了外部 A/D 轉(zhuǎn)換 (4)它有一個 4K 的 256 K 內(nèi)存， 512K 節(jié) 40 個 I/O 端口的線路和一個 16 位定時器 ;符合分控制站所有的內(nèi)存和 1 / 0 的要求。 4、系統(tǒng)實施 回路電源，通常在 26 到 28V 之間，通常五伏一百毫安單片低功耗電壓調(diào)節(jié)器供電的微控制器。板載振蕩器，是一個 外部晶體結(jié)合，提供時間信號，它被分為 4 個內(nèi)部收益率為 赫，這是一個更多的 32 [7]波特率發(fā)生器的處理器頻率微控制器。 5、結(jié)論 本文描述了一個大規(guī)模的火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)，使用多的發(fā)展，單芯片微型計算機。該架構(gòu)是采用兩個層次的決策層次。這種架構(gòu)是可以用到的新的控制器，低功耗，并在數(shù)據(jù)處理功能強大的高堆積密度和決策。每個地方控制站可以自主作出的決定如果上級機構(gòu) ，允許它這樣做。一般格式化系統(tǒng)設(shè)計，因此它可以適應(yīng)不同的情況。所描述的系統(tǒng)原型已經(jīng)建成并測試 [10]。中央控制站的控制部分是基于 8000 微處理器 (墨西哥 68托羅拉 )，它有一個內(nèi)置的顯示器稱為導(dǎo)師。該應(yīng)用程序都是使用這個顯示器提供的特性。本地基站控制器的設(shè)計采用了 片機。 一種控制光伏系統(tǒng)最大功率點的方法 M. . 要： 在光伏系統(tǒng)中，為使其輸出最大化而不受外界溫度、光照輻射度以及所接電力負荷特性的影響，一種最大功率工作的跟蹤技術(shù)得到了應(yīng)用。在本文章中，我們認為光伏陣列提供電源。為最大化其輸出功率，我們使用直 /直變換的路，并用 節(jié)器對其進行控制。控制器參數(shù)的整定采用 法。此外，我們應(yīng)用一個小型信號系統(tǒng)模型以獲得系統(tǒng)輸出的轉(zhuǎn)換功能。理論值和仿真值都在本篇中有所展現(xiàn)，而且實驗的結(jié)果具有決定性。 關(guān)鍵詞： 光伏系統(tǒng) ；最大功率點跟蹤； 直 /直升壓斬波電路； 節(jié)器， 1 簡介 自 20 世紀初以來，電力行業(yè)普便把以“大機組，大電廠和大電網(wǎng)”為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)作為現(xiàn)代電力工業(yè)的發(fā)展方向。經(jīng)過 100 多年的發(fā)展，這種集中式的單一供電系統(tǒng)已經(jīng)具有相當(dāng)大的規(guī)模，為世界經(jīng)濟的繁榮和人民生活水平的提高做出了巨大的貢獻。 從 20 世紀 80 年代末開始，世界電力工業(yè)出現(xiàn)了由傳統(tǒng)的集中供電模式向集中和分散結(jié)合的供電模式過渡的趨勢。近年來，以可再生能源利用為主的新型發(fā)電技術(shù)，主要是太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，還包括燃料電池發(fā)電等，憑借發(fā)電方式靈活，與環(huán)境兼容等優(yōu)點得到了快速發(fā)展。 光伏發(fā)電系統(tǒng)具有非 線性的特征。其 性 性如圖 1 所示。光伏系統(tǒng)（以下稱 輸出電壓和輸出電流的乘積的最大功率點稱其為“ 為了達到最大的利用率， 板必然要在其最大功率點處工作運行。然而， 元溫度以及負荷的變換的影響，其運行點會偏離 時為了在 統(tǒng)和負荷之間插入最大功率工作點跟蹤系統(tǒng)（即 它可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)使其在任何的環(huán)境下，都可以工作在 ，并且提高了系統(tǒng)的利用率 [1]。在現(xiàn)代工程中，許多 調(diào)節(jié)器使用微控制器和計算機以實現(xiàn)復(fù)雜的算法，而且還有部分 使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這些系統(tǒng)都有著十分良好的性能。然而它們過于昂貴并且這些方法均需要得到一套獨立的、穩(wěn)定的電能供給來維持其運行；因此它們只在高能量場合適合應(yīng)用。另外一種算法基于利用公式 ?P/ ?V = 0 以搜索功作點，既由“ ?P/ ?V”產(chǎn)生的信號作為 搜索的方向。這就使得在電壓和電流為連續(xù)信號的情況，決定最大功率點成為了可能。在最近幾年，很多基于這種控制算法的 用應(yīng)用和證明。在參考文獻 [9]和 [10]中，推薦了一種類似的 制系統(tǒng)，其中同樣含有 路以使得??其中 直直轉(zhuǎn)換電路的輸出電流。 圖 1 統(tǒng)的 性 在這種方法中，為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性，電池的電壓設(shè)定了一個常量 E，而且假定變流器為理想器件。因此，直直轉(zhuǎn)換電路的輸出功率 就約為 統(tǒng)的功率 P。 同樣的方法在文獻 [11]也得以體現(xiàn)， 其中電池電壓設(shè)定為常數(shù)，并且將其與定值電阻 串聯(lián)。在文獻 [12]中考慮 了 路的損耗，既在 體管中的損耗。 在本文章中，經(jīng)過重新考慮在文獻 [9]和 [12]中所提出的實驗實施方法。建議使用一種如圖 3 所示的控制框圖。為得到最大功率工作點，采用 路用以連接電池和 統(tǒng)的輸出。此時， 制器必須使得“ ?P/ ?V = 0”，根據(jù)光照輻射度 λ 和光電板的溫度 T 調(diào)節(jié)占空比 α 則使上述控制得以實現(xiàn)。占空比為 節(jié)器提供的信號之一。為了合成 節(jié)器的相關(guān)參數(shù)，這里應(yīng)用一個小型的信號系統(tǒng)模型以開發(fā)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換功能。 節(jié)器的系統(tǒng) 方法的概要方案如圖 3（ b）所示。伴隨著 的輸 出電壓和輸出電流的測量，其輸出功率以及功率對電壓的偏微分可以相繼得出，并將其偏微分與 0相比較。誤差信號作為 而向 其中： 在以上三式中， k , q , λ , γ (=β ) , 和 T 分別為單元反向飽和電流 ， 波茲曼常數(shù)（ ） , 電子電量（ , 在溫度為 25。 C，光照強度為 1000W/路電流的溫度系數(shù)，單位為 W/光照輻射度，光照電流，硅元件的帶隙電壓，理想系數(shù)，在參考溫度 并聯(lián)電阻阻值，串聯(lián)電阻阻值，單元的開氏溫度值。 =理想工作點，可證明 故又可出： 其中， A = q/(γ , 在本文章中，根據(jù) 立 統(tǒng)模型。它由 36 個相連的單晶單元串聯(lián)而成。其在標(biāo)準環(huán)境（光照輻射度為 1000W/午，太陽光譜，單元溫度為 25。 C）下的測量的銘牌相關(guān)參數(shù)如表 1所示。 其他的參數(shù)的值如下 圖 4 型的等效電路 表 1： B. 在這里我們可以推斷，從連續(xù)模型的等效電路（圖 2（ b））中，可以得到下列等式： 其中， 感阻抗，晶體管在打開狀態(tài)時候的阻抗，電池阻抗，二極管的電壓閾值。 現(xiàn)在對系列等式（ 8理想工作點處進行擴展，在這里，對于每一個定義工作點的集合｛ V,α , I , 這里都標(biāo)記為 q= q。 在穩(wěn)定的狀態(tài)時，有 對于理想工作點附近的小變化的系統(tǒng)，可以用下面的控制圖進行表示。 符號 相應(yīng)參數(shù) 參數(shù)值 T 單元溫度 25． C 路電壓 路電流 大功率電流 大功率電壓 大功率 55W 路電流的溫度系數(shù) 圖 5 系統(tǒng)的系統(tǒng)控制框 其中 y(t)= (t) , G0(s)= . 為有理分式，并且R(0)=1， 為積分階數(shù)。 其中 如今，在 中有查表法（“ 擾動觀察法（ 電導(dǎo)增值法 (動態(tài)法（ 等 對于 控制器，其控制的主要任務(wù)就是維持 ?P / ?V = 0 。使得輸出功率對電壓偏導(dǎo)為零的相應(yīng)電壓值，可由電導(dǎo)增值法計算得出，為使輸出電壓改變，由于光伏系統(tǒng)為直流系統(tǒng)，這里可以利用 升壓的斬波。同時使用 通過電壓比較器和觸發(fā)電壓對 占空比進行 得到相應(yīng)的電壓，使得光伏系統(tǒng)運行在最大功率點。 3、仿真方法 利用 的 們可以搭建該文章所提及的系統(tǒng)模型。其仿真模板在圖 6 中得以表示。 在 用等式（ 1而在變流器和電池模型中 ,應(yīng)用等式（ 8 這里提倡使用一種能夠使 電路圖如圖 7所示。 圖 6 仿真系統(tǒng)的框圖 圖 7 蹤電路框圖 四、控制系統(tǒng)的流程 控制系統(tǒng)的流程圖在圖 2（ a）和圖 3（ b）已經(jīng)展示出來。在控制電路中，直直變流電路包含一個 額定值為 60V 50A，而且 ?；貟叨O管 D 具有快速關(guān)斷的功能。在電路的輸入端，電感線圈纏繞在鐵芯上，并帶有一定的氣隙，以此來防止可能由較大的直流電流造成的飽和。在輸出側(cè)，直直變流電路連接在兩個 12V/85并為其充電。 制系統(tǒng)包括三大部分，分別為 節(jié)電路、比較器和 出功率運算程序電路。其中運算電路應(yīng)用 成電路來實現(xiàn)乘除的信號運算。為了保證更高的精確度，可以應(yīng)用霍爾元件來提取 統(tǒng)的輸出電流。其次，在運算電路中，應(yīng)用微分器提取 統(tǒng)電壓追蹤最大功率點的電壓。此外，該控制系統(tǒng)還應(yīng)用集成電路 五、結(jié)果和相應(yīng)的討論 A．理論值 基于博得方法采用頻率合成法獲得的 制器的增益和積分常數(shù)分別為 T=9]. 在 路中， L=1 并選擇輸入電容 C=16]想的 所示 表 2 在不同的光照和溫度下的輸出電壓 λ（ W/ T(K)的值 ) ) λ =100 T = =1000 T = =1000 T = =100 T = 中，轉(zhuǎn)換頻率為 15 在這里我們應(yīng)用仿真來展示系統(tǒng)對不同的溫度和光照輻射度劇烈變化的響應(yīng)。為達到以上目的，光照輻射度λ和溫度 00W/且分別在 000W/如圖 8（ a）和 8（ b）），反之亦然。也就是說，在 將光照輻射度和溫度分別從 1000W/00 W/ 由仿真得到的 所示。 觀察表 2 和表 3，可以明顯地看出，一方面 統(tǒng)的輸出功率和輸出電壓的平均值與 一方面，由仿真得到的數(shù)據(jù)與 C 語言程序得到的數(shù)據(jù)幾近吻合。 于直直換流器切換工作的影響，數(shù)據(jù)會在理想值的上下振蕩。 表 3 在不同的光照和溫度下的輸出電壓 λ（ W/ T(K)的值 ) ) λ =100 T = =1000 T = =1000 T = =100 T = C．實驗結(jié)果 在仿真的基礎(chǔ)上，現(xiàn)應(yīng)用上述方法進行實驗。實驗電路包路 速切換的二極管，單電感的 路。在沒有測量光照輻射度的情況下，為了履行經(jīng)驗，我們進行了如下的試驗： 在黑屋中（沒有風(fēng)以及日光），用燈炮型號為 250W 的懸掛式探照燈向 列提供給定的光照（λ I）以及溫度 (285K)。在這種情況下（λ 經(jīng)測量可得，一方面開路電壓 =）短路電流變換負荷的情況下我們也可以得到一系列不同的輸出電壓和輸出電流。測量的結(jié)果可以用來繪制 性曲線，進而得到在光照強度為λ I 最佳的工作點“ 如圖 10 所示） 首先，我們將直直變流器的輸入與 輸出與電池相連。其后，使用 出信號 門極。 蹤器使得工作點為理想工作點。 實驗結(jié)果展示在圖 10，圖 11（ a），圖 11（ b）和圖 12中。在光照強度為λ用 性， 統(tǒng)的理想輸出電壓和理想輸出功率的響應(yīng)在 為： 2V 測得的響應(yīng)電流為 應(yīng)用 們得到了最大功率電壓 (圖 11（ a） ) 最大功率電流 9 11（ b） )的理想工作點。所以， 最大的輸出功率響應(yīng)為 這些結(jié)果表示在 出電壓，輸出電流分別提高 ， 4% ， 。 六 結(jié)論 中包括，由控制系統(tǒng)驅(qū)動的、連接在 提取 且現(xiàn)在已經(jīng)有人開發(fā)出了低能耗的 制系統(tǒng)并得到應(yīng)用?？刂葡到y(tǒng)中，變流電路為 于 系數(shù)通過基于博德方法的頻率合成法而整 定。 對于一個給定的溫度 T 和光照輻射度λ，我們可以計算出相應(yīng)的 實驗和仿真結(jié)果表示了該推薦方法可以在給定的溫度 T 和光照輻射度λ下追蹤最大功率 P。 圖 8 溫度 T(光照輻射度 圖 9 溫度 T(光照輻射度 圖 10 在給定的溫度 下的 性 單片機溫度控制： 一個跨學(xué)科的本科生工程設(shè)計項目 要： 本文的主要內(nèi)容是作者和四個大學(xué)高年級學(xué)生組成的團隊進行的一個跨學(xué)科工程項目的設(shè)計。該項目的目標(biāo)是設(shè)計一個氣室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的要求是：當(dāng)實際氣室的溫度階躍響應(yīng)時，規(guī)定范圍內(nèi)的溫度進入氣室后，穩(wěn)定時的溫度誤差和超調(diào)量必須少于一個絕對溫度。本組學(xué)生開發(fā)設(shè)計是基于列單片機。該問題的教學(xué)價值也 通過某些步驟的關(guān)鍵描述在本文說明。本章顯示，解決該方案需要具有廣泛的工程學(xué)科知識，包括相關(guān)電子、機械和控制系統(tǒng)的相關(guān)知識。 1 引言 該設(shè)計項目來自一個實際應(yīng)用問題，一個關(guān)于顯微鏡載玻片干燥劑溫控器 —— 歐米哥 這個設(shè)計的目標(biāo)是研發(fā)一個自定義的通用溫度控制系統(tǒng)取代歐米哥系統(tǒng)、一個以更低的成本實現(xiàn)相同功能的自定義控制器，就像歐米哥系統(tǒng)一樣，并不需要能夠全方位的處理各種問題。 該載玻片干燥機的機械布局如圖 1所示。干燥機的主體是一個足夠大的絕緣充氣室，里面依次存放著薄紙包著的石蠟。為了使石 蠟保持適當(dāng)穩(wěn)定性，載玻片氣室的溫度必須維持穩(wěn)定。第二個氣筒（電子圍繞元件）設(shè)有一個電阻加熱器、一個溫度控制器以及一個安裝在干燥機上的風(fēng)扇，是為了把風(fēng)吹過加熱器，把熱量帶到載玻片氣室。 圖 1玻片干燥機的機械布局 自 1996年來，本文作者帶領(lǐng)四位三一大學(xué)工程科學(xué)系的高年級學(xué)生開展此項目的研究。本文的目的說明了提出一些問題并詳細闡述學(xué)生的一些解決方案，而且討論了這種類型的跨學(xué)科設(shè)計項目在教學(xué)方面應(yīng)用的問題。這份學(xué)生報告曾經(jīng)在 1997年全國本科畢業(yè)生研討會上提出過并討論過。第 2節(jié)給出該設(shè)計的更多詳細情況，包括性能規(guī)格。第 3節(jié)具體 學(xué)生的設(shè)計。第 4節(jié)是論文的主體，討論該設(shè)計在教學(xué)應(yīng)用方面的實施問題。最后，第 5節(jié)全文總結(jié)。 2 問題闡述 該項目基本的思想是設(shè)計一個自定義溫度控制系統(tǒng)來取代相關(guān)的歐米茄度控制器。溫度時通常保持在一個穩(wěn)定的常數(shù)，但重要的是階躍變化可以被“合理”的跟蹤。因此主要要求如下： 2可以對空氣室的溫度進行設(shè)定， 2同時顯示設(shè)定值和實際溫度， 2以及在設(shè)定溫度值情況下，可接受范圍內(nèi)的跟蹤階躍變化，穩(wěn)態(tài)誤差，超調(diào)量。 表 1 精確的規(guī)格說明 設(shè)定溫度接口 范圍 準確度 601攝氏度 設(shè)定溫度顯示 范圍 準確度 誤差 601攝氏度 ± 1° C 室內(nèi)溫度顯示 范圍 精度 準確度 60° C ± 1° C 室內(nèi)溫度階梯響應(yīng) 范圍（穩(wěn)定狀態(tài)） 精度（穩(wěn)定狀態(tài)） 最大超調(diào) 設(shè)定時間（到± 1°） 60 1° C 1° C 120s 盡管表 1 的一部分說明并不明確，但是它清楚的反映了人們對數(shù)字顯示器在設(shè)定值和實際溫度的要求和溫度應(yīng)該通過數(shù)值輸入來設(shè)定（而不是，通過電位器設(shè)置）。 根據(jù)微控設(shè)計，數(shù)字溫度顯示和單點輸入的要求可能是最合適的。圖 2為學(xué)生的設(shè)計框圖。 圖 2度控制器硬件結(jié)構(gòu)圖 稱 6805），是系統(tǒng)的核心。它通過一個簡單的 4鍵小鍵盤對溫度進行設(shè)定，同時使用兩個顯示驅(qū)動控制 7 段 碼管來顯示定值和氣室溫度的測量值。所有這些，輸入和輸出信號與 6805 的并行口相連。氣室的溫度值使用預(yù)校準熱敏電阻測量，并通過 6805 的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸入。最后，6085的脈沖寬度調(diào)制（ 出用來驅(qū)動一個繼電器，以控制線性電阻加熱器的閉合和斷 開。 圖 3更詳細的顯示了 6805的接口和電子器件。使用暴風(fēng) 3過 中一個重要的功能是進行模式切換。兩種模式：固定模式和運行模式。在固定模式下，其他兩個鍵用于設(shè)定溫度，一個增加，一個減少，第四個按鍵暫無作用。 示屏由哈里斯半導(dǎo)體 過 口與芯片相連，作為輸出。熱敏電阻由電壓分頻器驅(qū)動，通過 腳（八個模擬輸入端口中的一個）相連。最后， 腳（兩個 動加熱繼電器。 圖 2 單片機原理圖 圖 3單片機原理圖是關(guān)于用軟件實現(xiàn)溫度控制算法、保持溫度顯示以及改變鍵盤輸入響應(yīng)，這將不會在本文詳細討論，因為這并不是本文的重點，也沒有編譯完成。軟件部分還沒有確定控制算法，但很可能是一個簡單的比例控制，比 些控制設(shè)計的問題將在第四節(jié)討論。 4 設(shè)計過程 雖然該項目的本質(zhì)是建立一個恒溫器，但它有許多很好的契機可以供教學(xué)借鑒。高級工程本科教育的知識只是能夠讓學(xué)生們具有解決問題的能力。然而，很多情況下，實際情況卻和理論有些不同。不過，這些不是問題，參與這個項目的設(shè)計，將 獲得很多設(shè)計方面的寶貴經(jīng)驗。本節(jié)的其余部分著眼于其他的幾個方面： 化系統(tǒng)熱性能的數(shù)學(xué)模型，以及一些簡單理論的證明。 通過模擬環(huán)境，指出怎樣克服問題。 及出現(xiàn)問題和值得借鑒之處。 學(xué)模型 集總元件熱系統(tǒng)符合線性控制，適用于載玻片干燥機的問題。圖 4顯示了二階集總元件熱量模型的載玻片干燥機。狀態(tài)變量是溫度， 系統(tǒng)輸入功率等于 q(t)的熱量和環(huán)境溫度 ma， 圖 4總元件熱模型 由圖 4可以推出（線性）狀態(tài)方程 拉普拉斯變換 (1)和 (2)等式，并整理 Ta(s)。有趣的是，可以推出一個開環(huán)的熱系統(tǒng)方程。 其中 D(s)是一個二階的多項式。 K,及系數(shù) D(s)和在 (1)和 (2)等式中出現(xiàn)的系數(shù)功能相近。當(dāng)然，在 (1)和 (2)等式中各種參數(shù)在未知的情況下，不難證明 D(s)與其他參數(shù)的值 無關(guān)，具有兩個零點。因此傳遞函數(shù)可以寫成（我們假設(shè)環(huán)境溫度為常數(shù)） 此外 ,可以推出 1/<1/，零點在兩極之間。開環(huán)零極點如圖 5所示。 圖 4aq(s)的零極點 為了獲取完整的熱模型，從 (3)式中除去常數(shù) K 和 3 個未知的時間常數(shù)。四個未知參數(shù)并不少，但由簡單的實驗表明， 1/1/1/基本上是一階函數(shù)，且 tz,似為 0。因此，開環(huán)系可以寫成： (下標(biāo) 過初始溫度和熱量值大范圍內(nèi)的設(shè)置，簡單的開環(huán)階躍響應(yīng)實驗結(jié)果表明，K≈ ，τ≈ 295S。 制系統(tǒng)設(shè)計 使用 (4)式的一階開環(huán)傳遞函數(shù) s)，并且假定加熱器的輸出函數(shù) q(t)為線性，圖 6 是系統(tǒng)框圖代表閉環(huán)系統(tǒng)。 Td(s)是設(shè)定溫度的函數(shù)， C(s)是傳遞函數(shù)， Q(s)是熱量輸出，單位是瓦特。 圖 6簡化的閉環(huán)系統(tǒng)框圖鑒于這種簡單情況，前面所指的線性控制設(shè)置，例如，根軌跡法設(shè)計法可以使 C(s)中符合要求的階躍響應(yīng)對應(yīng)的上升時間、穩(wěn)態(tài)誤差和超調(diào)量符合表格 1 所示。當(dāng)然，一個有足夠增益的比例控 制器就可以滿足各種要求。超調(diào)量改變是不可能既增加增益又減少穩(wěn)態(tài)誤差和上升時間的。不幸的是，如果要獲得足夠增益，需要生產(chǎn)超過實際生產(chǎn)能力的大容量加熱器。這是本系統(tǒng)的實際問題，將會致使上升時間不符合要求。這要求學(xué)生們?nèi)绾卫眠@個經(jīng)過仔細計算的簡化模型，在整體性能上達到最佳控制。 型仿真 該設(shè)計的大部分性能和限制功能，應(yīng)該可以使用圖 6簡化模型來完成。但有一個數(shù)據(jù)對閉環(huán)系統(tǒng)其他方面的影響并非能夠如此簡單的仿真。其中最主要的是： 2量化誤差的模擬和數(shù)模轉(zhuǎn)換， 2測量溫度和使用 這兩種都是 非線性的、時變的。所以唯一切實可行的方法就是通過仿真（或?qū)嶒灒┘右匝芯俊? 圖 7真閉環(huán)系統(tǒng)框圖顯示了 況下的閉環(huán)系統(tǒng)框圖，其中包括 A/D 轉(zhuǎn)換和使用標(biāo)準 化飽和塊建立的飽和量化模型。建立要一個自定義的 這種仿真模型已經(jīng)被證明在衡量不同的 本參數(shù)對設(shè)計的影響以及適當(dāng)參數(shù)的選擇中特別有用。（即時間越長， 制會產(chǎn)生更多溫度誤差。另一方面，時間越長，繼電器抖動機率越小。） 制方法往往很難讓學(xué)生掌握，并且仿真模型允 許研究測試運行和明顯的影響。 片機 簡單的閉環(huán)控制、鍵盤輸入和顯示控制是經(jīng)典單片機應(yīng)用技術(shù)，這個設(shè)計項目包含上述三個方面。因此這是一個優(yōu)秀的全面的單片機應(yīng)用練習(xí)。 此外，由于該項目是來源于現(xiàn)實，它不會是一個簡單的輸入輸出設(shè)計就能完成的。相反，這個項目需要制定一個完整的嵌入式應(yīng)用。這需要從大量的單片機型號中選取適當(dāng)?shù)男酒W(xué)著使用一個相當(dāng)復(fù)雜的開發(fā)環(huán)境。最后，必須設(shè)計和選取印刷電路板和單片機，以及外接元件。 單片機選擇： 從現(xiàn)有的實際經(jīng)驗來看，經(jīng)常選用 司的單片機。不過，芯片的選擇不應(yīng) 該局限于此。研究表明，系統(tǒng)要求符合工作需求的單片機。這對學(xué)生很困難，因為他們?nèi)狈α己玫慕?jīng)驗與判斷能力，只能通過制造商的產(chǎn)品選擇指南決定單片機的選擇。部分問題是各種外圍設(shè)備（例如，應(yīng)該使用哪種顯示驅(qū)動程序？）連接方法的選擇。 相關(guān)應(yīng)用研究 [2,3,4]中的證明是非常有用的，基本闡述了可實用性的連接方法以及單片機和外圍連接的組合方式。在最終要求的基礎(chǔ)上，選擇 現(xiàn)有 A/D 輸入和 4個數(shù)字 I/樣選擇是有必要的，因為此項目需要一個 A/個 和 11個 I/圖 3）。該決定為了安全方面，因為選擇一個完整的開發(fā)系統(tǒng)是有必要的，該項目預(yù)算中沒有足夠的資金再次購買元件。 單片機應(yīng)用開發(fā)： 外圍設(shè)備的電路硬件、軟件的開發(fā)、最終調(diào)試、單片機的自定的印刷電路板和外設(shè)都需要某種形式的發(fā)展環(huán)境。 如同單片機本身，一個開發(fā)環(huán)境的選擇是令人困惑并需要一些教師的專業(yè)知識。 級發(fā)展環(huán)境，包括從簡單的評估板（在約 100 美元）到全面的實時在線仿真器（在大約 7500元）。中間選項被選為本項目的 中包括： 2平臺板（支持所有 6805分）， 2 模擬器模塊（具體到 2 電纜頭和目標(biāo)適配器（簡明包裝）。 總體而言，該系統(tǒng)花費為 900美元，并且在一定局限下，提供了在線仿真能力。它還配備了簡單但足夠的軟件開發(fā)環(huán)境 ]。 學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)使用這類系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。但他們在現(xiàn)實世界的微控制器應(yīng)用獲得的經(jīng)驗大大超過了第一使用典型的簡單評估板的經(jīng)驗。 印刷 一個簡單的（雖然布局絕對不平凡）印刷電路板是這個工程提供的另一個現(xiàn)實學(xué)習(xí)的機會。圖 8 顯示最后的板布局與包輪廓（ 50%實際大?。?。相對簡單的電路使手工安置和路由實踐方面更實際，它有可能提供更好的結(jié)果比一個這樣的應(yīng)用程的自動性。學(xué)生因此接觸到基本印刷電路布局問題和基本的設(shè)計規(guī)則。本排版軟件使用的是非常漂亮的包裝印刷電路板，板制作是在內(nèi)部電子技術(shù)員的幫助下完成的。 圖 4 單片機印刷版布局 5 結(jié)論 本文的目的是描述一個跨學(xué)科的本科工程設(shè)計項目：一個基于單片機的溫度控制系統(tǒng)，包括設(shè)定點輸入數(shù)字與設(shè) 定值 /實際溫度顯示。本文已描述了這樣系統(tǒng)的一個設(shè)計，并且討論了許多來自工程的問題。這些問題的解決通常需要入門課程要求的知識，尤其是在老師的建議和監(jiān)督下，實際上可以促進大學(xué)生發(fā)展。 從教學(xué)方法觀點看，問題的理想特征包括微控制器和外圍設(shè)備的簡單使用，有效地運用導(dǎo)論水平的物理系統(tǒng)建模和設(shè)計閉環(huán)控制。并需要相對簡單的實驗和模擬（詳細的性能 預(yù)測）。并可取的是一些技術(shù)相關(guān)方面的問題，包括熱敏電阻和溫度傳感器（分別需要知識 脈寬調(diào)制和校準技術(shù)）的實際使用、單片機選擇和開發(fā)系統(tǒng)的使用以及并印制電路設(shè)計。 致 謝 作者想 要感謝參與這個項目的學(xué)生， 以及 獻和能力。這個工程的完成歸功于他們。