基于AVR单片机的槽式太阳能集热器追光控制系统设计

使用AVR单片机和光敏电阻设计了一种应用于槽式太阳能聚光器的追光控制系统。把4个光敏电阻放置在遮光板的两边,遮光板形成的阴影使得光敏电阻阻值随着太阳入射角而变化。设计电路把光敏电阻的阻值转换成电压,输入到AVR单片机内部的ADC进行数据采集。单片机对数据进行处理后,判断出太阳的位置,控制直流电机驱动聚光槽转动追光。经实验证明,该设计能够满足槽式聚光系统的追光要求。     

太阳能光伏-热伏发电板的自适应追光系统设计与实现

在小型太阳能光伏-热伏发电系统中,为了提高其发电效率,通常会辅以自动追光系统;针对现有的基于多光电二极管的自动追光系统结构复杂等问题,提出了一种基于光敏电阻的自适应追光系统;为了实现发电板对光源的追踪,采用了基于负反馈的自适应追光原理,通过软件设计控制追光精度,同时增加了系统位置消抖控制;在硬件方面,采用光敏电阻感应光强,借助AD转换电路和舵机,以驱动太阳能光伏-热伏发电板转动直至发电板平面垂直于太阳光;优化设计了光敏电阻与板面的夹角大小以调整追光的区域及误差;最后完成了整体装置的机械结构设计和电路图设计及仿真;结果表明,与现有的多光电二极管追光系统相比,所设计的追光系统机械装置部分的设计更加简单,便于实现,同时通过优化设计改善了追光的稳定性。     

基于模糊Pl控制太阳能追光系统

以KNT-SPV01光伏发电实训系统追光单元为研究对象,追光直流电机在传统Pl控制器基础上,深入研究模糊控制理论,设计Pl模糊控制器,利用MATLAB建立太阳能追光系统模型并完成仿真,仿真结果满足设计要求。     

基于模糊PI控制太阳能追光系统

以KNT-SPV01光伏发电实训系统追光单元为研究对象,追光直流电机在传统PI控制器基础上,深入研究模糊控制理论,设计PI模糊控制器,利用MATLAB建立太阳能追光系统模型并完成仿真,仿真结果满足设计要求。     

光电传感器实验模块设计

本文介绍了一种基于光敏电阻的光电传感器实验模块的设计。该实验模块可以对周围光线强弱进行感应,并在达到一定强度时,触发计数器进行计数,达到实验演示和验证的目的。该设计具备了反应快、非接触等优点,可以用于工业自动化装置和机器人等科技产品。     

基于砷化镓电池的聚光光伏发电系统

针对光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,设计了一种基于砷化镓(GaAs)电池的聚光光伏(CPV)发电系统;该系统由聚光发电模块、太阳跟踪模块和逆变模块组成;聚光发电模块采用菲涅尔透镜400倍聚光以后照射在1Cmz的砷化镓电池上,实现发电功能;太阳跟踪模块由云台和光电传感器组成,保证太阳光基本垂直通过菲涅尔透镜,逆变模块将砷化镓电池发出的直流电转换成交流电;经过测试.该系统太阳能转换效率达到20.2%,逆变部分实现了直流变交流功能.     

菲涅尔透镜聚光倍率测试系统研究

在对菲涅尔透镜聚光倍率测试系统的研究过程中,提出了一种基于光—电—光信号转换的测试方法。首先硅光电池将光信号转换成电信号,并被LabVIEW软件采集,采集到的电信号根据硅光电池的光电转换标定关系还原为光信号,最后基于菲涅尔透镜聚光前后光信号强度的不同去评估镜面上各处的聚光倍率。实验研究表明:该系统具有结构简单、使用方便、测试效果良好等特点,在太阳能聚光测试领域将会有广阔的应用前景。     

聚光光伏追日系统调节控制策略研究

为了实现对聚光光伏双轴追日装置的高精度追踪对调节控制进行了策略研究;考虑到实时跟踪会导致跟踪调节次数增多而影响装置整体的性能,在控制系统中设计了新的控制策略.首先对聚光电池模组的入射角和短路电流进行分析计算,拟合出入射角和相对短路电流系数之间的函数关系,进而得出相对发电量系数和控制时间间隔的关系,随后根据相对发电量系数,设计出能根据光强自动调剂相对发电量系数的分挡程序;最后对所设计的程序进行验证,试验表明:当光强较强时,均分3挡能够有效地进行追踪;当光线较弱时,均分5挡能够有效地进行追踪.     

光纤振动传感系统相位调制模块的嵌入式设计

针对光纤振动传感系统测试与标定环节缺乏便携式振动信号驱动装置的问题,设计了一款基于FreeRTOS和STemWin嵌入式系统的压电陶瓷相位调制模块.该模块使用STM32嵌入式微控制器,结合H桥功率驱动对信号进行功率放大.利用FreeRTOS嵌入式操作系统进行多任务功能部件开发,并设计了STemWin人机交互界面.随后搭建分布式光纤振动传感系统对嵌入式相位调制模块进行测试,结果表明该模块可实现驱动信号频率、占空比、输出极性和电压的调节,并可在总长为11.769km的传感光纤上对冲击信号进行实时采集,且振动信号定位误差在41m以内,从而可满足各类光纤振动传感系统在长距离不同位置处进行振动测试与标定的需求.     

Experimental investigation on a parabolic trough solar collector for thermal power generation

Developing solar thermal power technology in an effective manner is a great challenge in China.In this paper an experiment platform of a parabolic trough solar collector system(PTCS) was developed for thermal power generation,and the performance of the PTCS was experimentally investigated with synthetic oil as the circulate heat transfer fluid(HTF).The solar collector's efficiency with the variation of the solar flux and the flow rate of the HTF was identified.The collector efficiency of the PTCS can be in ...     

基于PLC的碟式太阳能跟踪控制系统设计

设计了一种以FX3U系列PLC为控制核心的太阳能自动跟踪控制系统。该跟踪控制系统将视日运动轨迹跟踪与传感器跟踪相结合,即第一级采用视日运动轨迹跟踪,初步跟踪太阳的运行轨迹,第二级采用传感器跟踪校正,并采用双轴式跟踪调整装置。系统还设计了时间显示模块,能够显示实时时间,同时也可以对时间进行实时调整。     

Modelling and dynamic simulation of a parabolic trough power plant

Investigational dynamic simulations of an existing 50 MW_el parabolic trough solar thermal power plant in Spain are carried out during clear days and slightly cloudy periods. This work is the first research, which presents a detail dynamic model of a parabolic trough power plant. Besides the thermal energy storage system and solar field, the developed model describes the heat transfer fluid and steam/water paths in detail. Advanced control circuits, including drum level, economiser water bypass, attemperator and steam bypass controllers are also included. The parabolic trough power plant is modelled using Advanced Process Simulation Software (APROS). The comparison between the simulation results and measured data is documented, showing a reliable prediction of the real behaviour of the investigated solar power plant. The validated model offers a possibility for accurate simulation of further operation processes of the real plant.     

基于GPS定位的太阳能板自动追光系统设计

为了使太阳能电池板更好地吸收太阳光,提出了一种基于GPS定位的太阳能电池板自动追光系统设计。通过使用GPS定位功能为跟踪装置所在位置提供精确的经纬度和时间,通过视日运动轨迹法计算当前时间太阳的高度角和方位角,以及利用高度/方位传感器获得当前太阳能电池板转动的仰角和旋转角度,根据间歇跟踪法计算出当前跟踪偏差值,并通过主控制器输出相应的电脉冲信号。以控制步进电机的跟踪装置驱动太阳能电池板。综上所述,通过实现主要参数包括地理位置与授时,跟踪偏差以及太阳的位置,从而能够准确提高太阳光的高精度自动跟踪,以及也增加了太阳能电池板自动追光系统的稳定性,且实用性更强。     

槽式太阳能热发电跟踪控制系统的研究

太阳能取之不尽、用之不竭,槽式太阳热发电是目前国际上发电规模最大,且已实现商业化的、较为理想的太阳热发电技术;研究设计了一种新型的对太阳实现自动跟踪控制系统,该系统采用四象限探测器作为太阳传感器的核心部件,以单片机作为跟踪控制系统的主控制器,通过数据采集、计算和比较,并且利用时钟芯片对系统进行反馈修正,驱动步进电机,实现了对太阳的自动跟踪,并完成对该跟踪系统的自动控制;该方法成本低廉,运行可靠准确,将有利于提高太阳能槽式聚光发电系统的效率,并为下一步工程化奠定理论试验基础。     

高精度太阳方位跟踪系统设计与实现

针对目前太阳能跟踪系统抗干扰能力差、跟踪精度低等问题,设计了一种基于GPS和二维位置光敏探测器(PSD)的高精度太阳位置跟踪系统。该系统以STM32处理器为控制器,依据改进型PSD传感器和GPS模块,将太阳运动轨迹粗略跟踪方式与PSD精确对准跟踪有效融合,改进了太阳方位跟踪算法,并对安装误差进行补偿。实验结果表明,该跟踪系统能够完成太阳方位和高度两个自由度跟踪,实现太阳能电池板与太阳方位对准。该系统运行稳定、跟踪精度高,可以有效提高太阳能的利用效率。     

基于PSD的高精度太阳敏感器电子学系统设计

针对目前国内太阳观测成像仪器稳像系统的需要,提出了一种基于位置敏感探测器(PSD)的高精度太阳敏感器电子学系统的设计,有针对性地提出了提高灵敏度的设计方案和降低系统噪声的具体措施.该系统噪声水平低于4 nA,在工作范围中心区域具备了0.3"的高分辨能力,可以配合偏摆镜结构组成稳像系统,服务于夸父和SPORT计划等具有高分辨率成像需求的太阳成像仪器.     

自动跟踪太阳的光纤导光照明系统的设计

以将太阳光通过光纤导入室内进行照明的自动跟踪太阳的光纤导光系统为研究对象,对导光系统进行了硬件、软件及导光部分的设计,对该光纤导光室内照明系统的跟踪性能和导光性能进行了实验验证与模拟分析。实验表明：所研究的自动跟踪太阳的光纤导光系统转动精度高、工作稳定性好、太阳能耦合效率高。在一般日照条件下,所设计的光纤导光室内照明系统可以在图书馆、地下室、阴暗的房间实现健康、舒适、高效的室内照明。     

Asymptotic output tracking for a class of semilinear parabolic equations: A semianalytical approach

This paper addresses the problem of asymptotic output tracking of a class of semilinear parabolic equations with pointwise in‐domain actuation. First, the assessment of the well‐posedness of the considered systems is performed, and then, the stability of boundary controlled systems is analyzed via Chaffee‐Infante equation and Fisher's equation. The application of the zero dynamics inverse design results in a dynamic control scheme that is implemented by using the technique of trajectory planning for flat systems and the Adomian decomposition method. The convergence of the solution of the original systems to that of the corresponding zero dynamics and the convergence of the solution expressed by an Adomian series are also analyzed. Numerical simulations are carried out to illustrate the effectiveness of the developed approach.