Wave Star Energy
Forfatter
Meyer, Lars
Semester
7. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2010
Antal sider
111
Abstract
Projektet tager udgangspunkt i den forventede energikrise, drevet af stigende forbrug og begrænsede fossile brændstoffer, og undersøger bølgeenergi som et alternativ. Bølgeenergi fra verdenshavene rummer et stort potentiale, omkring en tredjedel af det nuværende globale energiforbrug. Fokus er på bølgeenergikonceptet Wave Star Energy, der sigter mod at levere en stabil og jævn vedvarende energikilde. I projektet arbejdes der med en miniatureudgave kaldet Wave Star-armen. Der identificeres, hvilke bølgeforhold armen bør operere i, og hvordan styresignaler, der kan optimere energiudtaget, forventes at se ud. Formålet er at udvikle en regulering, der kan maksimere energiudbyttet ved at styre armens vinkel og moment (det drejende kraftpåvirkning). For at designe regulatorerne udarbejdes en matematisk model af armen, som omfatter hydrodynamik (hvordan vandets bevægelse og kræfter påvirker armen) og er tilpasset virkelige forhold. På basis af modellen designes en vinkelregulator og en momentregulator ved hjælp af frekvensrespons-designmetoder, en almindelig tilgang inden for reguleringsteknik. Vinkelregulatoren implementeres på en terminal, der også kan opsamle data, og den testes i praksis til at opfylde de opstillede krav. Projektet skaber dermed et solidt grundlag for videre arbejde med at optimere Wave Star-armens energiudbytte.
This project addresses the expected energy crisis driven by rising demand and limited fossil fuels, and explores wave energy as an alternative. Ocean waves hold significant potential—about one third of current global energy consumption. The focus is the Wave Star Energy concept, which aims to provide a stable and steady renewable energy source. The work uses a scaled-down prototype called the Wave Star arm. The project identifies suitable wave conditions for the arm and outlines the control signals that could optimize energy capture. The goal is to develop a control system that maximizes energy output by adjusting the arm’s angle and torque (rotational force). To design these controllers, a mathematical model of the arm is built that includes hydrodynamics (how water motion and forces affect the arm) and is tuned to real-world behavior. Based on the model, an angle controller and a torque controller are designed using frequency-response design methods, a standard approach in control engineering. The angle controller is implemented on a terminal that also collects data, and practical tests show it meets the specified requirements. The project therefore provides a solid foundation for further optimization of the Wave Star arm’s energy yield.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]