高精度双轴太阳跟踪控制器设计

结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器.设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准.结合光电定位校准开关,可以消除较大的机械积累误差,跟踪精度高.根据太阳高度自动调整启动返回时闻,可以最大限度地获得更多的光能...     

光电位置传感器在高精度太阳自动对准中的应用

分析了目前太阳跟踪方式中存在的问题,为进一步提高太阳跟踪精度和利用率,设计了基于光电位置传感器的太阳追光系统;设计了跟踪装置,达到了跟踪的稳定性;跟踪策略上采用光电跟踪与视日跟踪相结合,实现了全天候自动跟踪。经试验表明:该方法简单,跟踪精度高,稳定性好。     

高精度太阳能聚光双轴定时跟踪控制系统设计

为提高太阳能电池光电转换效率,设计了不得一种太阳能双轴全自动聚光跟踪控制系统,使可以放多个太阳能电池模块的框架平台可以跟踪太阳光旋转,并保持框架平台上的太阳能电池与阳光入射角保持垂直,以达到光能的最大获取率。在考虑太阳的运动轨迹模型的基础上,设计出可以同时跟踪太阳轨迹的二轴框架平台结构,方位轴和俯仰轴。在考虑晴天和阴天等复杂天气情况下,设计太阳运行轨迹跟踪方式和光传感器跟踪方式相结合的自适应智能跟踪方法,全自动地准确跟踪太阳的位置,跟踪精度小于0.4°,最大限度的接收太阳能,提高了太阳能光电转换的效率。     

太阳能沥青加热中太阳追光器的研究与设计

传统的沥青加热存在化油质量差、污染、耗能、成本高等诸多问题,采用太阳能光热转换高温加热沥青不失为很好的解决方法。为此,设计了高精度的太阳追光器,基于PSD位置传感器,以单片机为核心,采用“光电”跟踪和“日历”跟踪相结合的策略。试验表明：该系统能够实现全天候的不低于0.2°的跟踪精度,为达到沥青的高温工艺温度提供了必要条件。     

基于ATmega8的双轴太阳跟踪器设计

为提高太阳能的利用率,以ATmega8单片机为控制核心,设计了一套光电跟踪与视日运动轨迹跟踪互补控制的双轴太阳跟踪器.该跟踪器在晴天时,利用光敏电阻采集光强判断太阳位置,控制步进电机实现光电跟踪;在阴天时,采集时钟器件PCF8583的时间信息,计算当前太阳位置来实现视日运动轨迹跟踪.实验表明:该太阳跟踪器能在不同天气状况下对太阳进行较准确地跟踪,能量接收效率提高了30%,达到充分利用太阳能的目的.     

基于ATmega8的双轴太阳跟踪器设计

为提高太阳能的利用率,以ATmega8单片机为控制核心,设计了一套光电跟踪与视日运动轨迹跟踪互补控制的双轴太阳跟踪器。该跟踪器在晴天时,利用光敏电阻采集光强判断太阳位置,控制步进电机实现光电跟踪;在阴天时,采集时钟器件PCF8583的时间信息,计算当前太阳位置来实现视日运动轨迹跟踪。实验表明：该太阳跟踪器能在不同天气状况下对太阳进行较准确地跟踪,能量接收效率提高了30％,达到充分利用太阳能的目的。     

关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制

针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区，改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器，通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测，建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型，提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略。通过仿真和现场应用结果表明，设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境，检测精度优于 0.3°，提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳，提升了发电效率。     

基于一维机械跟踪定位系统的太阳自动跟踪器的设计与实现

本系统以单片机为核心,构建了由光电二极管的检测和比较,方位角单轴一维机械跟踪定位系统组成的自动控制装置[1],设计出一套自动使传感器保持与太阳光垂直的自动跟踪装置。在晴天检测时能自动跟踪太阳,消除因季节变化而产生的积累误差。实现了追踪太阳的效果,达到提高效率的目的。     

高精度太阳能跟踪控制器

针对目前采用的传统太阳能跟踪控制器传感器形式单一、抗干扰性差、跟踪精度不高等问题,设计了一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的太阳能跟踪控制器系统。该系统将固定轨迹粗略跟踪方式与光电传感器精确跟踪方式有效地结合起来,并重点将光电传感器加以改进,从而有效地提高了太阳能利用率。由伺服电机作为执行机构控制太阳能板对太阳位置的跟踪,可以实现对太阳高度角和方位角的双自由度跟踪,使太阳能跟踪装置始终正对着太阳光线位置。通过对比实验表明,该跟踪控制器可以达到较高的跟踪精度。     

基于51单片机的高精度太阳跟踪系统的研制

在传统的太阳跟踪系统设计中,主要采用光电跟踪与视日跟踪方法。设计了一种基于CMOS摄像头的高精度太阳自动跟踪仪,上位机通过NI公司的虚拟仪器开发平台Labview来设计跟踪软件,通过相关算法计算出太阳实时的方位角和仰角,进而转化成电机运行所需的脉冲,通过RS232传输到51单片机,由单片机来控制电机转动到相应的角度,从而使太阳光斑始终处于摄像头的中心位置。该实验装置具有比商业太阳跟踪仪更高的跟踪精度,跟踪误差最小可以达到0.002°。     

基于DSP的太阳光线自动跟踪系统设计与实现

以DSP为主控制器设计太阳光线自动跟踪系统。采用简单的太阳位置算法粗略跟踪太阳光线;再利用光线跟踪传感器精确跟踪。介绍模拟跟踪装置的组成、光线检测原理,并详细描述控制系统。该系统能在大范围内精确检测太阳光线入射角,并将信息实时返回至监控装置。由于跟踪传感装置结构简单、跟踪方法易于实现,且传感器价格低廉．有望应用于高聚光型太阳能发电系统。     

太阳光谱辐照度仪自动跟踪装置的设计与测试

为了实现太阳光谱辐照度的高精度观测,提出了视日运动轨迹和光电跟踪相结合的太阳自动跟踪方案,详细论述了视日运动跟踪计算原理和基于四象限探测器的跟踪装置设计。为检测该装置的跟踪精度,设计了基于线阵CCD探测器的跟踪精度检测系统,并开展了室外观测实验。测试结果表明,太阳跟踪精度为±0.030°,稳定性优于1.4%,所设计的太阳跟踪装置在跟踪精度和稳定上均能够满足太阳光谱辐照度观测的高精度跟踪要求。     

关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制

针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区,改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器,通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测,建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型,提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略,通过仿真和现场应用结果表明,设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境,检测精度优于 0.3°,提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳,提升了发电效率。     

太阳能自动跟踪控制系统的设计

为了提高太阳能的利用率,设计一种太阳能自动跟踪控制系统,本系统采用双光电传感器精确定位太阳与太阳能利用装置相对位置,通过单片机智能控制,实现太阳能利用装置的全程太阳追踪;并设计合理的机械结构,通过硬件控制系统,来实现高精度的太阳跟踪.同时,在阴晴不定的天气状况下仍可以实现对太阳的跟踪.具有设计简单、抗干扰能力强、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点.     

基于四象限探测器进行太阳跟踪的偏差分析

为了实现基于四象限探测器的太阳自动跟踪,首先分析了四象限光电探测器工作原理,并说明了选择四象限探测器的依据,介绍了使用四象限探测器进行太阳跟踪的装置,深入研究了太阳光斑几何位置与小孔光阑、四象限探测器安装位置可能存在的偏差影响,对四象限探测器与Ⅰ-Ⅴ转换电路系统进行了一致性分析,评价了一致性对跟踪精度的影响,最后介绍了跟踪时四象限探测器电压值存在偏差的原因和合理性.实验证明,基于四象限探测器的跟踪装置适用于高精度太阳跟踪.     

十字差动式小视场超高精度太阳敏感器

设计了一种专门用于对日观测成 像稳像系统的超高精度太阳敏感器。针对传统的四象限 太阳敏感器的不足,设计了一种基于十字差动式太阳硅光电池片 的探测器,以提高灵敏度和抗干扰能力。该系统在有效视场 (1°)内具有10''的低误差。     

基于STM32F107的太阳自动跟踪系统的设计

太阳能是由太阳核心聚变反应产生的,本文的目的是使用太阳自动跟踪技术提高太阳能的利用率。本文采用STM32F107作为主控芯片,采用了光电检测跟踪与太阳角度跟踪相结合的方式,准确实现了太阳方位的精确定位,提高了太阳能利用率。     

采用四象限探测器的激光跟踪系统设计

为简化自由空间激光通信的跟踪系统,本文采用四象限探测器检测目标位置,通过峰值保持电路稳定激光脉冲峰值并计算脱靶量,结合角速率和角位置信息,采用基于位置环、速率环、电流环的闭环控制算法实现视轴稳定与目标跟踪。仿真设定载体扰动频率为3 Hz时,系统的隔离度达到1.0%;目标位置±20°正弦变化时,能稳定跟踪;脱靶量噪声是跟踪误差的主要因素,峰值信噪比20 dB时,跟踪误差0.07°。结果证明系统设计可行,为激光跟踪样机研制奠定了基础。     

多物理场下望远镜主次镜失调分析研究

为满足光电跟踪设备的设计精度要求,减小并评估主镜筒变形对主、次镜位置相对变化的影响,利用Ansys Workbench有限元分析软件对主镜筒进行了热稳态分析、静力学分析以及多物理场耦合分析。分析出了主镜与次镜的偏转角,对主镜筒结构提出了相关修改意见。通过仿真所得的结果可知,主镜筒因太阳照射不均而产生的弯曲变形对反射镜的偏转影响最大。为减小反射镜的偏转,将次镜由镜筒支撑改为由次镜支撑架支撑,并加固次镜与调焦机构间的支撑连接。再次对修改后的主镜筒进行了处于水平、上仰45°、上仰90°时的静力学分析,对主镜筒进行了温度场与重力场耦合的多物理场分析。仿真所得的反射镜偏转角度数据将为光电跟踪设备的实验标校提供一定的参考依据。     

基于DSP的太阳光线自动跟踪系统设计与实现

以DSP为主控制器设计太阳光线自动跟踪系统.采用简单的太阳位王算法粗略跟踪太阳光线;再利用光线跟踪传感器精确跟踪.介绍模拟跟踪装置的组成、光线检测原理,并详细描述控制系统.该系统能在大范围内精确检测太阳光线入射角,并将信息实时返回至监控装置.由于跟踪传感装置结构简单、跟踪方法易于实现,且传惑器价格低康,有望应用于高聚光型太阳能发电系统.