Simulink的垂直轴风力发电系统设计的开题报告

基于Matlab/Simulink的垂直轴风力发电系统设计的开题报告一、选题背景及意义近年来，以可再生能源为代表的环保型能源受到越来越多的关注。在可再生能源中，风能作为一种绿色、清洁的能源形式备受推崇。垂直轴风力发电机具有结构简单、噪音小、适应性强等特点，备受研究者的关注和广泛应用。Matlab/Simulink是一种强大的科学计算和模拟环境，以其功能强大和操作简单而在实验室和工业界广泛使用。本文拟利用该环境设计一个垂直轴风力发电系统，以提高垂直轴风力发电机的效率和可靠性，为可再生能源的发展做出贡献。二、主要研究内容本文拟采用Matlab/Simulink软件对垂直轴风力发电系统进行建模和仿真，并从以下几个方面进行研究：（1）建立垂直轴风力发电系统的数学模型和电路模型，以实现对系统参数的优化设计；（2）对垂直轴风力发电机进行控制，包括控制器的设计、运动方程的建立等；（3）根据经验式和实测数据，建立风速与发电功率之间的关系，调整垂直轴风力发电机的转子转速，以最大限度地提高发电效率；（4）进行系统性能测试，包括电压、电流、功率、风速等参数的测量与分析，以验证系统的可靠性和效率；（5）分析分析垂直轴风力发电机的经济性和实用性，对其在可再生能源领域的发展进行探讨。三、预期研究结果本文预期通过对垂直轴风力发电系统模型的建立、仿真和优化设计，提高垂直轴风力发电机的效率和可靠性，为可再生能源的发展做出贡献。具体成果包括：（1）建立垂直轴风力发电系统的数学模型和电路模型，分析系统参数的影响，寻找最优设计点；（2）设计控制器，优化转子转速，提高垂直轴风力发电功率；（3）进行系统性能测试，验证系统的可靠性和效率；（4）评估垂直轴风力发电机的经济性和实用性，为其在可再生能源领域的发展提供参考。四、研究工作计划本研究计划在两年的时间内完成，所需的主要研究工作如下：第一年：（1）熟悉垂直轴风力发电系统的原理和相关技术；（2）建立垂直轴风力发电系统的数学模型和电路模型；（3）搭建Matlab/Simulink仿真平台，进行仿真模拟；（4）进行控制器设计和性能测试。第二年：（1）根据仿真结果优化设计、调整控制参数；（2）进行系统性能测试和分析；（3）评估垂直轴风力发电机的经济性和可靠性；（4）撰写毕业论文。五、参考文献[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