遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 附錄 A 太陽(yáng)能汽車通信工具的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 最大能量點(diǎn)的跟蹤儀 摘要 : 本文提出的是一臺(tái)太陽(yáng)能汽車的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最大力量的跟蹤儀器 ( 根據(jù)一臺(tái)高效率的升壓變頻器和絕緣閥雙極晶體管 (電源開關(guān)為基礎(chǔ)的。 參考電壓是以梯度下降動(dòng)量算法通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得 (跟蹤的算法是通過(guò)更改變頻器的任務(wù)周期，以便使 塊電壓等于對(duì)應(yīng)的 所有指定的日射能量、溫度 , 和負(fù)荷狀態(tài)下的電壓。為快速的回應(yīng) , 系統(tǒng)被實(shí)施使用數(shù)字信號(hào)處理器 (。整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是通過(guò)一 種固有的積分導(dǎo)數(shù)調(diào)節(jié)控制器按比例經(jīng)過(guò)包括改進(jìn)按比例進(jìn)行改善的，并且這種調(diào)節(jié)器也被使用在觀察參考電壓和控制電壓的高低。調(diào)節(jié)控制器 , 以 供的信息為依據(jù) , 形成升壓變頻器的工作周期。被獲得的大量能量被使用在太陽(yáng)能汽車的充電鋰離子電池上。實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果表示 , 提出的計(jì)劃是高效率的。 關(guān)鍵詞 : 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ; 最大能量點(diǎn)跟蹤儀 ( 光致電壓模塊 ; 數(shù)字信號(hào)處理器 ; 太陽(yáng)能汽車通信工具。 簡(jiǎn)介 光致電壓的 (生成獲取增加的重要性作為可延續(xù)能源。太陽(yáng)能的不受歡迎得到了迅速的更改 , 通常發(fā)生在一個(gè) 連續(xù)通信工具上 , 由于樹蔭從、大廈、大樹 , 和多云等情況的出現(xiàn)，在常規(guī) 統(tǒng)有困難的回應(yīng)迅速差異是由于樹蔭產(chǎn)生的。 統(tǒng)主要缺點(diǎn)是 , 最初安裝費(fèi)用是相當(dāng)?shù)馗卟⑶夷芰哭D(zhuǎn)換效率 (從 12% 到 29%) 是相對(duì)比較低的。此外 , 在許多情況下 , 統(tǒng)要求一臺(tái)動(dòng)力調(diào)節(jié)器 (直流電 直流電 或 直流電 交流電 的交換器 ) 為負(fù)荷界面。所以 , 整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用能被猛烈地減少，通過(guò)使用高效率的動(dòng)力調(diào)節(jié)器 , 譬如最大能量點(diǎn)跟蹤儀 ( 提取和維護(hù)峰值功率從 塊既使當(dāng)上述不贊同的條件發(fā)生。 各種各樣的最大能 量跟蹤儀的方法，已經(jīng)被考慮了在 量應(yīng)用中 1 。在小山之中攀登的方式 1,擾亂和觀察跟蹤最大能量點(diǎn) (由增加或一再減少輸出電壓在塊的 。這個(gè)方法要求 P 與 V 的計(jì)算來(lái)確定 ,2,4 。但當(dāng)輻照度迅速的更改時(shí)它無(wú)法跟蹤到 ，并且 , 方法是在 近擺動(dòng)而代替直接地跟蹤它。遞增導(dǎo)率技術(shù) (其它方法之中是最精確的。這個(gè)方法在迅速更改的情況下可得到很好的程宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 2 性能。但是 , dI/復(fù)雜計(jì)算和復(fù)雜的算法要求對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理 ( 通常將增加總系統(tǒng)費(fèi)用。 蹤的方法使用 塊的短路在當(dāng)前運(yùn)用情況運(yùn)行下當(dāng)前 塊的 路電流是成線性比例的 。在迅速地更改大氣情況之下 , 這個(gè)方法有跟蹤 快速的回應(yīng)速度 , 但控制電路是復(fù)雜的。使用太陽(yáng)能儀表板的開放電路電壓的 跟蹤方法利用工作電壓在 開放電路電壓幾乎線性的比例在 塊的 (使用 76% 開放電路電壓作為 壓 ) 。這個(gè)方法是非常簡(jiǎn)單和有效的 , 但參考電壓不能更改在采樣之間。 用模糊的邏輯性 13,14 和人工神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò) ( 15報(bào)導(dǎo)出來(lái)。這些研究表示 , 像這樣的現(xiàn)代控制算法是能改進(jìn)跟蹤的性能與比較常規(guī)方法。 在本文里 , 我們提出 太陽(yáng)電通信工具 統(tǒng)。跟蹤的算法更改交換器的義務(wù)比率以便使 塊電壓等于電壓對(duì)應(yīng)于 那個(gè)大氣情況。這個(gè)調(diào)整由使用執(zhí)行傳播 參考電壓對(duì) 脫機(jī)被培訓(xùn)的 得。管理器生成升壓交換器的工作周期。 1 塊特性 太陽(yáng)列陣特性極大影響了交換器和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) , 因此 性簡(jiǎn)要將被復(fù)核得這里。太陽(yáng)列陣是一個(gè)非線性設(shè)備 , 可能代表作為一個(gè)當(dāng)前來(lái)源設(shè)計(jì) , 依照被顯示在圖 1 。太陽(yáng)列陣的傳統(tǒng) 性 , 當(dāng)忽略內(nèi)部分流器抵抗 , 由以下等式給 : 太陽(yáng)列陣的輸出電流和輸出電壓 ; 被生成的當(dāng)前在指定的日射能量之下 ; 反向飽和電流 ; q 是電子的電量 ; k 是伯磁曼常數(shù) ; A 是 接點(diǎn)的理想系數(shù) ; T 是列陣溫度 ; 太陽(yáng)列陣的內(nèi)在電阻和分流器抵抗電阻。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 太陽(yáng)列陣的飽和電流隨溫度變化根據(jù)以下等式 : 參考溫度 ; 被使用在太陽(yáng)列陣上的 在 的飽和 電流 ; 半導(dǎo)體的范圍空白能量 ; B 并且是理想系數(shù) ; 在 C25 下的短路 ; 是1 21的日射能量。 等式 (1)-(3) 被使用在計(jì)算機(jī)模擬的發(fā)展中。 程語(yǔ)言被使用。圖 2 顯示被模擬的電流 電壓和力量電壓彎曲為太陽(yáng)列陣在不同的日射能量和不同的溫度。這些曲線表示 , 太陽(yáng)列陣的輸出特性是非線 性和受太陽(yáng)輻射、溫度 , 和負(fù)荷狀態(tài)很大地影響。各曲線有最大力量點(diǎn) ( 是優(yōu)選的運(yùn)行的點(diǎn)有利于 太陽(yáng)列陣的高效率的使用。 2. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 程宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 4 圖 2 力量電壓彎曲為太陽(yáng)列陣在不同的日射能量和不同的溫度 (S 是太陽(yáng)輻射 ) 術(shù)成功被申請(qǐng)了解決非常復(fù)雜問(wèn)題。最近 , 其申請(qǐng)以各種各樣的域增加速度16,17 。誤差的平方或誤差能量的瞬間總和在迭代 n 次被測(cè)量 那里神經(jīng)元 j 位于同一層的神經(jīng)元 i 右邊 , 和神經(jīng)元 k 位于同一層的神經(jīng)元右邊 j 當(dāng)神 經(jīng)元 j 是一個(gè)被隱藏的部件 ; n) 是誤差信號(hào)在神經(jīng)元 j 輸出為迭代 n; 并且集 C 包括所有神經(jīng)元在網(wǎng)絡(luò)的外面層。n) 對(duì)突觸神經(jīng)的重量 被給出： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 是動(dòng)量常數(shù) ; 是反向增值算法的學(xué)習(xí)率參變量 ; j (n) 是局部梯 差信號(hào)在輸出被定義 jd(n) 是渴望的回應(yīng)或想要的目標(biāo)和 n) 是輸出信號(hào)。重量的調(diào)整為這些層被給 從 (4) 和 (6), 平均值的平方誤差信息標(biāo)準(zhǔn)值可寫出，為： 網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)一再執(zhí)行直到性能標(biāo)準(zhǔn) 2 下跌在一個(gè)指定值之下 , 理想的到零。然后被連接的網(wǎng)絡(luò)的重量以這樣的方式被調(diào)整，即下列陣電壓 最大力量點(diǎn)電壓 全相等。參考電壓 這個(gè)狀況下變得相等與最大力量點(diǎn)電壓 被提出的三層哺養(yǎng)轉(zhuǎn)接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的近似值被顯示在 圖 3 。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被使用獲得最大力量 n) 的電壓的太陽(yáng)盤區(qū)。網(wǎng)絡(luò)有三塊層 : 輸入 , 隱藏 , 和輸出層。節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是二 , 四 , 和一個(gè)在輸入 , 被隱藏的 , 和輸出層 , 各自地。參考電池開放電路電壓 n) 和時(shí)間參數(shù) T (n) 被提供給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層。這些信號(hào)直接地通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)在下塊被隱藏的層。節(jié)點(diǎn)在輸出層提供辨認(rèn)的最大力量點(diǎn)電壓 n) 。節(jié)點(diǎn)在被隱藏的層得到信號(hào)從輸入分層堆積和寄發(fā)他們的輸出到節(jié)點(diǎn)在輸出層。標(biāo)準(zhǔn)差的放射性功能被運(yùn)用在網(wǎng)絡(luò)的層。訓(xùn)練計(jì)劃計(jì)算連接的重量 ,1 以偏心 b1 為輸入到被隱藏的層映射 , 連接的重量 2,1偏心傾斜 b2 為被隱藏的層被輸出層映射。在培訓(xùn)期間 , 連接的重量遞歸地被修改直到最佳的適應(yīng)值，直達(dá)到輸入 - 輸出模式在培訓(xùn)中的數(shù)據(jù)。最后的培訓(xùn)是成功脫機(jī)使用 程宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 6 圖 3 哺養(yǎng)轉(zhuǎn)接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能近似值 3. 實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果 陣被使用為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集是 德國(guó) )型模塊。模塊有最大功率輸出45 W 和 20放電路電壓在 1000 瓦 /平方米。的輻照區(qū)域年和 度條件下。 塊說(shuō)明提供了由制造商在表 1 。 （上面的表） 塊 (最大力量的表 1 電子說(shuō)明 , w) 45 短路當(dāng)前 , a) 放電路電壓 , v) 20 電壓在最大力量點(diǎn) , v) 前在最大力量點(diǎn) , 淘氣鬼 (a) 圍 (m m) 971 41 8 質(zhì)量 (公斤 ) 5 哺養(yǎng)轉(zhuǎn)接傳播 依照被顯示在圖 3 被培訓(xùn)了以值被獲得從參考電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而獲得的值。梯度下降算法被使用在培訓(xùn)如同改進(jìn) 性能 , 減少總誤差可由沿其梯度更改重量。培訓(xùn)參數(shù)是如 下 : 學(xué)習(xí)的費(fèi)率參數(shù) = 動(dòng)量系數(shù) = 培訓(xùn) 0 000 的編號(hào) ; 誤差 01 。匯合誤差為培訓(xùn)進(jìn)程被顯示在圖 4 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 4 匯合誤差為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)進(jìn)程 在培訓(xùn)之后可能被查找在表 2 之后。各種各樣套參考電池開放電路電壓 時(shí)間參數(shù) T (依照被顯示在表 2) 被提供作為輸入給 為了驗(yàn)證 學(xué)習(xí)能力 , 其它 那個(gè)不同在表 2 并且被提供給 依照被預(yù)計(jì)給在 外的值。軟件 使用了在 培訓(xùn)中。 從輸入 1 到隱藏層的重量如下 : 重量對(duì)輸出層 2 是 ,1 = ? 。偏心對(duì)層 1 是 b1 = 。偏心到層 2 是 b2= 。 4. 結(jié)論 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 充電太陽(yáng) (合成 ) 通信工具的電池已經(jīng) 被提議在本文里。脫機(jī)梯度下降動(dòng)量算法被培訓(xùn)使用傳播 , 被運(yùn)用為參考電壓的聯(lián)機(jī)估計(jì)為哺養(yǎng)轉(zhuǎn)接循環(huán)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被使用為 脫機(jī)培訓(xùn) , 并且軟件 使用在最后的培訓(xùn)中。估計(jì)的精確度由匯合誤差的圖形驗(yàn)證了。提出的方法有幾個(gè)好處在常規(guī)方法中 , 特別由于沒(méi)有對(duì)電壓和當(dāng)前傳感器的需要 , 和因?yàn)樗苊饬α康囊粋€(gè)復(fù)雜計(jì)算。實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果表示 , 提出的計(jì)劃是高效率的。 參考文獻(xiàn)： 1 , , . of a 1998, 45(1): 992 , , C. of a 2001, 16(1): 463 C, J, F. 2001, 48(3): 5944 R, J. A 宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 8 in a 1993: 5745 G, N. A 2000: 1156 K, T, S, Y. A V 2002, 17(6): 9807 , , , . to 1999: 6328 , , , . 2002: 14899 , , . 2002, 49(1): 21710 Y, J, S, . An 2002: 54011 H R, S, B, . 1997, 44(6): 76912 , , , . A 2003: 5613 , H, M A. of a of a V 2002, 15(4): 38514 , S, . V 2002,38(3): 96915 , , . of V 1995,10(3): 54316 K. in 2001: 163117 . A 2 1999. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 附錄 B an is on a is by of so to at is is by a is to on by is to is is as a of of in a as a of in V in to to V is 2% 9%) is in PV a or be by as to V 程宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 10 of V P&O) by or PP of V of dP/dV to ,2,4. is to it PP PP of is ,7 of dI/dV of a PP of V PP of V is to of V . a of is PP of 1 PP is to PP of V 6% of as PP is 3,14 15of In we V of so V to PP at is by to PP is by an 1 he of so V be is a 寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 be as a as 1. -V of a by o o of Ig is a is q is of an k is A is a T is Rs sh of of to r is is r ; is of in B is an is 5°C; KI is is in mW/1)-(3) in of is 宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 12 at of by a is of 2 NN to in is 6,17. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 of or at n is by j in a to of k in a to of j is a n) is at of j n ; in of n) to n) is by is is of j(n) is at is as n) is or n) is of is (4) 6), be he is = (2 a to In 0 2 0, 宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 14 of in a A is to At to of is 3. is to of n) of an a an of in n) (n) to of to in in n) . in to in is in of I1,1 b1 to ,1b2 to is in of 3 PV of a 5 W a 20-V at an 000 W/ m2 a 25°C V by . 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 as 3 of in as it of by as = =of 0 000; 01. is 4. 程宇丹：中型貨車變速器設(shè)計(jì) 16 of NN by NN be . of oc a (as ) as to In to of oc to mp as in of to as to W2,1 = to is b1 = to is b2= 4 n of a in An a is of is of is in of of by of in is no in it a of is 1 , , . of a 1998, 45(1): 99遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 2 , , C. of a 2001, 16(1): 463 C, J, F. 2001, 48(3): 5944