风光互补LED路灯控制系统设计：DSP与MPPT控制策略

本文档深入探讨了"风光互补LED路灯控制系统的设计"这一主题，由武汉科技大学研究生王鹏鹏撰写，专业背景为控制理论与控制工程，指导教师为刘振兴。论文针对当前能源需求日益增长的问题，着重研究了可再生能源，尤其是风能和太阳能的互补利用，以解决远离电网地区的供电问题。LED照明技术的快速发展为节能和城市照明提供了新的可能性。 研究的核心内容是设计一种以数字信号处理器(DSP)为核心的风光互补LED路灯控制系统。硬件方面，系统主要采用TM320F2812作为主控芯片，构建了数据采集模块，PWM信号驱动模块，辅助电源模块，以及专门针对LED照明的驱动电路和时钟模块。控制策略上，针对风力发电和光伏系统的特性，采用了变步长的最大功率点跟踪控制方法和光伏系统的滞环扰动观测法与恒定电压法相结合的控制策略，确保高效且稳定的工作状态。 论文首先对风光互补发电的基础理论进行了深入剖析，包括其工作原理、最大功率点跟踪控制方法及其在实际应用中的有效性，通过仿真验证了这些控制策略的效果。随后，详细介绍了控制系统中各模块的硬件设计，如信号采集电路、PWM驱动器的具体实现，以及辅助电源的设计和管理。软件设计部分着重于控制算法的编写和优化，确保系统的实时性和准确性。 最后，论文对整个控制器设计进行了总结，指出了其优点和改进空间，强调了基于风光互补的LED路灯控制系统在节能减排和城市照明方面的潜力。关键词包括风光互补发电、最大功率点跟踪、DSP技术以及LED路灯，体现了研究的焦点和创新点。 这篇论文不仅涵盖了风光互补能源利用的关键技术，还展示了如何将其与现代照明技术结合，为未来的智能城市和绿色能源发展提供了实用的解决方案。通过阅读这篇论文，读者可以了解到风光互补LED路灯控制系统的设计思路、实现技术以及其在实际应用中的优势和挑战。