基于DGPS-SINS组合导航系统的定日镜清洗机器人设计

针对国内外现有塔式太阳能热发电站中定日镜清洗存在的运维成本高、清洗效率低、影响镜场利用率等突出问题,开发了一款基于DGP-SINS组合导航系统的定日镜清洗机器人,并对组合导航系统进行了研究:首先,建立了机器人地面导航系统坐标系,推导了WGS-84坐标系到当地导航系统坐标系的转换方程;其次,针对机器人运动学模型开发了基于扩展Kalman滤波的状态估算法,对激光雷达数据聚类算法和模板匹配算法进行开发,对立柱和障碍物进行区分,在此基础上利用已知精确坐标的立柱信息,完成机器人局部环境下的定位和建图,有效提高了导航系统精度和稳定性;最后,基于模型机器人对设计的系统和算法进行了测试和仿真研究,测试结果验证了系统和算法的有效性,能够满足镜场环境下对定日镜的清洗需求。本文的成果还可应用于槽式、碟式太阳能热发电站及光伏发电系统等的聚光器的自动清洗系统或其他具有类似应用背景的领域或场景。     

塔式太阳能定日镜高精度传动系统设计

介绍了一种应用于塔式太阳能热发电的定日镜高精度传动系统,通过该传动系统定日镜可以得到良好的重复定位精度;结合定日镜运动模型的校正算法控制系统,将定日镜转动的定位精度进行测量与补偿,从而得到准确的定位精度与重复定位精度。保证了定日镜跟踪系统追日长久稳定性。该系统对各零部件的精度要求低,具有跟踪精度高、制造成本低等优点。     

基于高阶滑模的自适应Super-Twisting控制系统设计

目前设计的自适应Super-Twisting控制系统由于不具备抖振情况感知能力,导致响应时间过长,控制精度较低。为了解决上述问题,基于高阶滑模设计了一种新的自适应Super-Twisting控制系统。系统硬件由采集模块、存储模块、控制模块、电路模块组成。采集模块利用AD8036采集器,主要负责采集Super-Twisting的控制参数,并对控制信号进行调理,存储模块选择TDB7659存储器,主要负责存储由采集模块采集的控制参数数据,控制模块是控制系统的核心,主要由微控制器、D/A转换器单元、信号输入通道、输出通道、电源单元组成,控制系统的电路主要负责为各个模块提供所需的电压。引入高阶滑模理论,通过主程序完成系统初始化、设计Super-Twisting 控制器、实现自适应Super-Twisting控制。实验结果表明,设计的基于高阶滑模的自适应Super-Twisting控制系统能够精准地感知抖振情况,缩短响应时间,提高控制精度。     

基于横纵多尺度灰度差异加权双边滤波的弱小目标检测

为了有效地检测复杂背景下的红外弱小目标,提出了一种基于横纵多尺度灰度差（HV-MSGD）的方法来增强弱目标,并通过距离和像素差异来实现对背景强边的抑制。目标区域与周围区域之间存在不连续性,为了加强它们的差异,HV-MSGD与双边滤波（BF）相结合,可以在抑制背景的同时提高目标强度。进一步通过自适应局部阈值分割和全局阈值分割来提取候选目标。为了进一步验证对单帧检测的影响,将上述单帧检测算法与改进的无迹卡尔曼粒子滤波器（UPF）相结合,实现轨迹检测。实验结果表明,该方法在弱信噪比（SNR）下优于其他方法,在抑制背景的同时可以增强目标,增强效果是其他方法的6-30倍。在实验中,输入信噪比分别为2.78,1.77,1.79,1.13和1.16。图像处理后,背景抑制因子（BSF）分别为13.48,21.33,11.73,20.63和121.92,信噪比增益（GSNRs）分别为40.09,71.37,27.53,12.65和131。该方法的检测概率（Pd）也优于其他算法。当误报率（FAR）为, , , 和,计算五组真实序列图像的Pd为94.4％,92.2％,91.3％,95.6％和96.7％。     

基于ANSYS的定日镜副梁参数优化研究

定日镜可看作塔式太阳能热发电站的一个集热聚光子系统。在众多定日镜镜体结构中,三角梁镜架是一种较为常见的支撑结构,由一根副梁及两根斜撑支梁组成。副梁与主梁、支梁的连接定位尺寸会影响被支撑镜面的光学弧面,是影响定日镜结构光学效率的重要参数。如何选择合适的连接定位尺寸,使其在满足聚光的前提下尽可能提升光学性能,是设计过程中需要认真考虑的问题。针对三角梁副梁首先进行参数化建模,计算副梁结构在重力作用下的水平方向偏移角,然后进行尺寸优化,求解水平方向偏移角绝对值总和最小时的参数,最后根据优化获得的最优参数建立了定日镜镜体模型,仿真得到镜面面形,并在光学仿真软件中得到相应的光斑尺寸及理想法向量偏差。仿真结果验证了经过优化的参数应用到定日镜模型上,可以对光学性能起到一定的提升作用。为今后的设计过程提供一个较理想的参数范围,节省设计时间,提升设计效率。     

塔式太阳能热发电系统设计软件的开发

基于大量理论知识和实践经验,浙江中控太阳能技术有限公司自主开发了一款更加符合中国经济性评价特点的设计软件——SPD1000软件,根据塔式太阳能热发电系统设计流程搭建了软件整体框架,结合蒙特卡罗光线追迹法、有限元分析等理论实现了软件各子系统模型;并以装机容量50 MW的塔式太阳能热发电站为例,将SPD1000软件与SAM软件的仿真结果进行了对比,验证了SPD1000软件设计结果的可靠性。     

流媒体数据传输主动式滤波整流模型

针对采用VBR编码的流媒体数据，由于其码率变化大，常出现数据猝发传输，而传统的流控技术又需要大量的客户端反馈。致使带宽调整具有较大的滞后性而不适合基于UDP的VBR流媒体服务的问题。提出了一种基于流媒体数据传输速率本身特征的主动滤波整流模型。由于此模型无需客户反馈信息，可利用服务器的数据缓冲对数据流进行滤波整流处理，从而不仅减少了由VBR编码带来的数据猝发传输。而且可直接在服务器方提供稳定的数据流传输服务。     

浅议导热油系统的清洗问题

通过典型事例，阐述对热媒体加热炉导热油系统清焦除炭化学清洗方案的选择、操作要领及检验方法。     

塔式太阳能热发电中定日镜的设计及性能分析

提出一种基于水平轴和方位轴、具有二维空间转动、实现两轴静平衡的定日镜结构设计方法,实现塔式太阳能热发电中定日镜高精度跟踪系统、低负荷运转及低成本施工和制作.该定日镜水平轴传动采用电动推杆传动,垂直轴传动采用一齿差传动,水平轴和垂直轴转动的轴线均通过重心,从而实现两轴静平衡;设计了两片间隔式反射镜支架结构,使其结构满足太阳能反射镜子支架转动要求以及反射光斑满足校正要求.通过仿真计算,对光斑、输入输出角度关系及成本进行了分析,论证了该定日镜的可行性.     

浅析一种用于塔式太阳能热发电站的定日镜全自动清洗车

在塔式太阳能热发电站中,定日镜的表面清洁度与其聚光集热效率直接相关,合理的清洗策略和高效的清洗设备有助于提升定日镜镜场的平均清洁度,提高其聚光集热效率,进而提升整个太阳能热发电站的发电效率。介绍了一种定日镜全自动清洗车,其基于导航系统和镜场整体控制来完成定日镜镜场的自动清洗工作。