基于labview的大麦生长监控系统及光伏电源

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1、分类号密级UDC单位代码10733甘肃农业大学学术硕士学位论文基于LabVIEW的大麦生长监控系统及光伏电源BarleygrowthmonitoringsystemanditsphotovoltaicpowersystembasedonLabVIEW杨建青指导教师姓名高晓阳教授（甘肃农业大学兰州730070）学科专业名称农业电气化与自动化研究方向检测与控制技术论文答辩日期2015年5月28日学位授予日期2015年6月答辩委员会主席张爱华教授评阅人党建武教授王联国教授2015年5月甘肃农业大学2015届硕士学位论文摘要目前我国农业对大田生产和设施环境监测性能的要求越来越高，迫

2、切需要研究开发新型监测与处理系统。由于传统检测装备其测量精度、自动化程度和可靠性均较低，本研究将LabVIEW虚拟仪器技术应用到大麦田间生长监控试验系统，对于提高硬件设备软件化和仪器系统的广适应性等具有重要的经济意义和推广应用前景。另外，光伏发电是太阳能最为有效和便捷的利用方式。然而提高太阳能转换效率是迫切需要解决的关键问题之一。本论文以大麦田间监测系统供电所需的独立光伏发电系统为研究对象，以高效利用太阳能为目标，进行了光伏发电系统转换效率最优控制理论和实验研究。本论文结合导师的国家自然科学基金项目，主要完成大麦生长监测的电源系统设计和监控系统试验研究。本文第一部分在系统分

3、析了当今太阳能光伏发电的组成结构和应用现状的基础上，选择了适合本研究的太阳能电池板和蓄电池；分析了太阳能光伏发电输出特性和影响其效率的主要因素，建立了光伏发电仿真模型。其次，在比较分析了独立运行光伏发电系统的最大功率点跟踪原理和现有跟踪算法优缺点基础上，探讨了一种提高太阳电池输出功率的最大功率点跟踪新技术方法，采用模糊自寻优算法实时调整太阳电池的输出电压和电流，使其跟踪在最大功率点。通过与模糊控制跟踪的对比试验，结果表明采用模糊自寻优跟踪可使系统效率提高约6%。本文第二部分主要论述了研制的虚拟仪器监测系统平台，完成了虚拟仪器系统结构方案及软硬件设计。本虚拟仪器系统采用Lab

4、VIEW显示所接收的大麦田间图像信息，并将采集的图像信息保存在数据库，发送采集控制信息实现远程监控。本论文完成了TCP/IP传输协议的虚拟程序设计；使用NI的IMAQ、IMAQdx驱动进行图像采集，完成图像采集虚拟程序设计；通过IMAQAVICreate、IMAQAVIWriteFrame、IMAQAVIClose等子VI实现AVI视频的压缩保存；最后基本实现远程监控。关键词：太阳能，光伏发电，MPPT，LabVIEW，虚拟仪器，远程监控I甘肃农业大学2015届硕士学位论文SummaryAtpresent,therequirementsofthefieldproductio

5、nandfacilitiesenvironmentalmonitoringaregettinghigherandhigher,andtheadvancedmonitoringandprocessingsystemisurgentlyneededinthemodernagriculture.However,themeasuringprecision,automatizationandreliabilityarelowerwithtraditionalequipment,inthisstudy,theLabVIEWvirtualinstrumenttechnologyisapp

6、liedtobarleyfieldgrowthmonitoringtestsystem,whichhasanimportanteconomicsignificanceandapplicationprospecttoconvertthesystemhardwareintosoftwareandimproveinstrumentadaptability.Inaddition,photovoltaicpowergenerationisthemosteffectiveandconvenientwayforsolarenergy.However,improvingtheconvers

7、ionefficiencyofsolarenergyisoneofthekeyissuestobesolved.Thebarleyfieldmonitoringsystemofpowersupplyforindependentphotovoltaicpowergenerationsystemastheresearchobject,tomakeefficientuseofsolarenergyasthegoal,photovoltaicpowergenerationsystemconversionefficiency