【正文】 對于一個MATLAB初學(xué)者，剛開始對于軟件是一竅不通，正是在老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫助下，不斷地摸索，學(xué)習(xí)，提高，最終完成了畢業(yè)設(shè)計的要求，按照畢業(yè)設(shè)計的要求采用了現(xiàn)階段比較先進的模糊控制法來實現(xiàn)光伏電池的最大功率跟蹤，這對于我來說是一種鍛煉，這讓我找到了對未來學(xué)習(xí)工作一種正確的態(tài)度。從課題的選擇到論文的最終完成，周老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。正是他的悉心指導(dǎo)和專業(yè)上的支持，才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠順利進行。在我的畢業(yè)論文研究期間，得到了許多老師和同學(xué)的幫助，在此一并表示感謝。馬上就要離開自己生活學(xué)習(xí)4年的母校了，還記得4年前剛邁進江漢大學(xué)時的情景，一切就像發(fā)生在昨天。太陽能發(fā)電的前景無疑是非常令人期待的的。未來光伏發(fā)電系統(tǒng)的趨勢必將采用多種跟蹤方法相結(jié)合的方法，本文未闡述這一趨勢，略顯不足。3．此控制方法可運用現(xiàn)代控制理論再進一步完善，以達到更準(zhǔn)確迅速跟蹤到最大功率點的效果。1. 占空比模糊控制法的仿真圖過于凌亂復(fù)雜，經(jīng)常因為干擾造成報錯情況，對設(shè)計的進度有很大的影響。在爬山法的基礎(chǔ)上提出了一種改進的、具有在線參數(shù)調(diào)整功能的自適應(yīng)的占空比擾動模糊控制法。總結(jié)前文，本文首先介紹了光伏電池的輸出特性方程，運用MATLAB／SIMULINK建立光伏電池模型，利用仿真結(jié)果對光伏電池的輸出特性，以及輸出電壓、電流與電池表面溫度、光照強度等外界因素之間的關(guān)系作詳細(xì)地分析說明。而且電能是目前世界上使用最廣泛的能源利用形式，把太陽能轉(zhuǎn)換成電能無疑是利用太陽能的一種最有效途徑。 第五章 總結(jié)與展望5．1總結(jié)隨著能源危機的日益臨近，人們也加快了研究太陽能的步伐。本章中在爬山法和導(dǎo)納法的基礎(chǔ)上提出了一種改進的，具有在線參數(shù)調(diào)整功能的自適應(yīng)占空比擾動模糊控制法。 如何盡可能的提高太陽能的效率，專家學(xué)者在理論上和實踐上提出了光伏電池陣列的最大功率點跟蹤這一課題。4．5小結(jié)光伏陣列的輸出特性明顯的非線性性質(zhì)。并且模糊控制技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，它的實現(xiàn)并不復(fù)雜?？梢园l(fā)現(xiàn)，將模糊邏輯控制應(yīng)用于光伏電池最大功率點的跟蹤不僅跟蹤迅速，而且到達最大功率點后基本沒有波動，即具有良好的動、穩(wěn)態(tài)性能。事實上，即使boost電路輸出電壓發(fā)生一定的變化，光伏電池仍然能夠保持最大功率跟蹤輸出。由圖可以看出，算法MPPT模塊，其輸入為PV輸出電壓與電流，其輸出為boost電路占空比的參考電壓。當(dāng)光伏電池工作點在?、?兩區(qū)域時,在實際系統(tǒng)中根據(jù)斜率確定其電壓擾動值△V,當(dāng)K值確定后可以大致確定△V,的大小，在?、?兩區(qū)域中K值較大，且VA VB，可以適當(dāng)加一個較大的△V；當(dāng)工作在?區(qū)域時，K值較小，因此，應(yīng)加一個較小的△V；快速找到電壓擾動值間接上就是提高了最大功率點工作的速度。常規(guī)的爬山法的原理是給輸出電壓一個擾動（電壓增量），通過計算功率的大小變化，找到功率的改變方向，然而其最大的缺點就是存在動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度達不到協(xié)調(diào)的矛盾,自適應(yīng)占空比擾動模糊控制法就可以很好的解決上述矛盾[7]。這種方法簡單易行，實時性強，但a的取值需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況而選定。這種方法的優(yōu)點是靈活，通用，但是在進行復(fù)雜運算時，計算機速度較慢，不適宜對控制要求較高的場合。目前已有多種實現(xiàn)該功能的軟件，具體實現(xiàn)步驟如下:(1)定義參量（輸入量、輸出量的模糊子集和相應(yīng)的函數(shù)）；(2)定義規(guī)則（模糊控制規(guī)則）；(3)采集輸入量，并進行模糊化。表41輸入量E、EC的隸屬函數(shù)賦值表21012NB000Z010PB0001表42模糊控制規(guī)則表NBZPBNBPBPBZZPBZNBPBZNBNB表43控制表210122222101221010210121101222012224．3．2軟件模糊推理法這種方法的實現(xiàn)更可行，模糊控制的算法完全用軟件實現(xiàn)。如此對一組實際輸入的e、ec根據(jù)控制表就可以查出控制量u來。其特點是簡單，快速，易學(xué)，它將控制規(guī)則和算法都以表格的形式列舉出來，方便查找。比較常用和簡單的是前三種方法，但控制精度較差，第四種方法較復(fù)雜，同時其控制精度是最高的，目前這種方法還未完全成熟。規(guī)則的建立要根據(jù)輸出量和控制精度的要求而定，需要明確的是：隨著規(guī)則數(shù)目的提高，模糊控制的質(zhì)量就會下降。圖中所示的是最簡單的一種模糊控制器，也是其他復(fù)雜控制器的基本框架。當(dāng)然也存在許多瑕疵，隨著時代的發(fā)展，關(guān)于這兩種方法的改進策略必定應(yīng)運而生。在具體選擇時應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計要求和氣候環(huán)境因素要判斷。爬山法和導(dǎo)納增量法的基本思想比較一致。能獨立的進行設(shè)定。因此，在使用此方法時擾動幅度需做合理的選擇。 采用擾動法不可避免的是能量的損失。采用擾動觀測法 Pamp。3．3 優(yōu)缺點分析 3．3．1爬山法分析采用擾動觀測法Pamp。3．2．4導(dǎo)納法仿真結(jié)果及其分析，證明該模型真正實現(xiàn)了最大功率跟蹤。由于PV曲線為一單峰曲線，因此采用導(dǎo)納增量法進行最大功率跟蹤時并無原理性誤差，為一個較理想的MPPT跟蹤方法。圖3．8為應(yīng)用導(dǎo)納法來實現(xiàn)最大功率點跟蹤的控制流程圖。因此，只要符合公式(3—2)要求時，則表示已達到最大功率點，即不進行下一次擾動。如果： （33）則光伏電池組件當(dāng)前的工作點在最大功率點的右邊，此時應(yīng)減小輸出電壓；如果： (34)則光伏電池組件當(dāng)前的工作點在最大功率點的左邊，此時應(yīng)增大輸出電壓。該系統(tǒng)采用干擾觀測法,實現(xiàn)了對太陽能電池最大功率點的準(zhǔn)確跟蹤。設(shè)置好各模塊仿真參數(shù)后,即可開始仿真。同時,最大功率點跟蹤控制模塊的采樣周期與脈寬調(diào)制模塊的采樣周期相同,。3．2．2 爬山法仿真結(jié)果及其分析采用變步長的ode23tb(stiff/TRBDF2) 仿真,最小步長與最大步長自動調(diào)節(jié),相對誤差允許范圍為110 3 ,絕對誤差范圍為自動調(diào)節(jié)。 MPPT算法模塊通過給定溫度20℃，光照通過time模塊設(shè)定在600——1000之間進行擾動變化，通過搭建boos電路來直接實現(xiàn)擾動法的算法【2】。其中,零階保持器的采樣周期與MPPT仿真模塊周期相同,取在[ ]之間。 擾動觀察法跟蹤情況示意圖，假設(shè)起始工作點在V1，此時的功率為P1，然后給一個電壓增量△V，設(shè)V2=V1+△V，V2點的功率為P2，比較P1P2的大小，由圖知P2大于P1，及功率是增大的，繼續(xù)賦予增量△V，到達P3，同理功率繼續(xù)增大，當(dāng)繼續(xù)賦予增量時功率到達P4，功率值變小，說明最大功率點在P3P4之間，重復(fù)進行賦予增量的步驟，只到找到最大功率點。其基本原理概括的說就是通過改變輸出電壓，給其一個小的電壓分量，通過電壓分量來尋找功率的改變方向，如果功率增大，繼續(xù)增加該電壓分量，如果功率減小，則改變增量方向。下文將就這兩種最大功率點跟蹤算法分別說明其工作原理，并比較各自的優(yōu)缺點。最大功率點工作的基本思想就是尋找負(fù)載匹配的過程。因此，在設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)充分考慮最大功率點的跟蹤問題，根據(jù)實時的外部環(huán)境，都能保持系統(tǒng)的自適應(yīng)性。3．1 光伏系統(tǒng)的最大功率點跟蹤由上一章的分析可以得到在一定的溫度和光強條件下的輸出特性，如圖3．1所示，(a)光伏電池的輸出電流與輸出電壓關(guān)系圖；(b)光伏電池的輸出功率與輸出電壓關(guān)系圖。因此，提高光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率是必然趨勢，解決的途徑之一是在光伏電池與負(fù)載間加最大功率點跟蹤裝置，保證實時跟蹤最大功率點[3]。在上一章中提出影響光伏發(fā)電效率的最大因素是外界環(huán)境的變化，溫度和光強的變化都可以導(dǎo)致輸出特性發(fā)生較大的變化。當(dāng)前有很多點跟蹤的方法，它們各有優(yōu)缺，如何根據(jù)具體環(huán)境具體選取跟蹤方法，這是本文下一章研