槽式太阳能集热器单轴太阳跟踪系统的设计

针对抛物槽式太阳能集热器集热在夏天用来做制冷空调,提出了基于南北水平式的太阳自动跟踪系统的设计方案,对该跟踪系统的机械传动系统进行了设计计算及选型,其中自动/手动跟踪太阳高度角和太阳方位角采用蜗杆传动箱方案,而手动转动手轮方案保证太阳入射光线和主光轴方向一致;对该跟踪系统的控制系统进行了控制系统的方案设计,硬件选型及程序编制。实验测试表明,该太阳自动跟踪系统跟踪角的跟踪精度高,抛物槽的聚光比高,集热性能好。     

智能型太阳自动跟踪系统的PLC设计

介绍了一种新型的极轴式智能型太阳自动跟踪系统。该系统是基于三菱Q型PLC构建平台,选取极轴式跟踪方式,同时采用以时钟跟踪为主调、传感器跟踪为辅调的混合调节策略,使用视日轨迹跟踪的方法自动计算出不同地点和时间太阳的高度角和方位角,通过PLC控制步进电机作为执行机构,同时采用聚光技术,从而提高了跟踪精度,实现了全天候、全自动跟踪。     

万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置

为了提高光伏发电系统的太阳方位跟踪精度,降低太阳方位跟踪装置的制造成本,提出了一种新的太阳跟踪方法及跟踪装置。该方法通过将太阳方位角及高度角的参数进行换算,得到与之对应的两个驱动转角参数,根据这新的参数驱动太阳能电池板进行万向节式的运动以跟踪太阳。新设计的跟踪装置包括太阳方位监测模块、参数计算模块、驱动装置、自方位误差测定模块以及反馈控制模块,能及时采集太阳方位参数进行换算,并且能够根据太阳能电池板方位误差修正实时联动的频率与步幅。新型太阳方位跟踪装置跟踪精度高,跟踪时间间隔小,结构简单且造价低。     

双轴太阳跟踪系统运动控制规律的研究

基于太阳位置计算模型,采用矢量分析方法,通过地平坐标系、时角坐标系、跟踪坐标系间的坐标变换,建立了太阳位置与时间、跟踪系统运动与太阳运行位置间的对应关系,并建立了视日运动轨迹跟踪方式——双轴太阳跟踪系统运动控制方程。对其运动特性进行了分析,在此理论分析基础上开发了双轴太阳跟踪控制系统程序,实现了双轴太阳跟踪系统的自动跟踪。     

基于DSP的新型太阳方位跟踪系统

为了提高太阳方位跟踪精度,降低光伏发电系统的成本,利用光伏电池旋转产生的短路电流是交变电流的这一特点,通过离散傅里叶变换（DFT）求解交变电流的初相位,计算太阳的高度角和方位角,实现了对太阳方位的自动跟踪。并依此方法设计出了一套基于数字信号处理器（DSP）的新型太阳方位跟踪系统。实验结果表明,该系统能实现太阳光大范围内检测,并迅速跟踪,可避免多块光敏元件的不一致性所带来的问题,有效地提高了跟踪系统的精确性,可望在太阳能光伏发电工程中得到应用。     

太阳能电池自动跟踪系统的设计

设计了一套以计时芯片和单片机为核心,进行太阳高度角和方位角计算,并利用步进电机驱动双轴机械跟踪系统,使太阳能电池板始终垂直于太阳入射角,从而提高太阳能的吸收效率的太阳能电池自动跟踪系统.该系统能够在每天视日结束后自动回到初始位置,第二天继续自动跟踪,从而消除积累误差,并采用步进电机驱动,使角度的调整更为准确.太阳每天的位置利用太阳轨道公式计算得出,进一步消除了天气的影响.     

碟式太阳能跟踪装置的结构设计和动力分析

在碟式太阳能跟踪系统中,跟踪装置的设计和动力分析至关重要。设计了一种太阳能方位角—俯仰角双轴自动跟踪装置,并对跟踪装置进行动力学分析和步进电机的选型,设计传动系统,实现对太阳的主动跟踪。动力学分析包括方位转动平台和俯仰方向链传动的摩擦阻力矩,风阻力矩,坡阻力矩,转动惯性阻力矩等进行详细的分析计算,对太阳能跟踪系统的机构设计和动力分析具有很好的指导作用。实验证明,该跟踪装置可以达到较高的跟踪精度。     

太阳能跟踪器安装误差修正与离散跟踪

为了提高太阳跟踪器的跟踪精度和效率,提出了跟踪器的安装误差修正和离散时间点混合跟踪方式。首先,对双轴光伏跟踪系统的整体结构进行分析和设计。然后应用安装误差修正下太阳方位角和高度角的计算公式,对视日轨迹跟踪算法进行修正。针对太阳高度角和方位角变化规律,高度角跟踪采取视日轨迹跟踪,方位角跟踪采取光电和视日轨迹混合模式;跟踪时间点采取不均匀离散分布。通过实验验证,所提出的误差修正和离散采样方法,对提高光伏系统太阳能利用率有重要现实意义。     

碟式太阳能跟踪装置的结构没计和动力分析

在碟式太阳能跟踪系统中,跟踪装置的设计和动力分析至关重要.设计了一种太阳能方位角-俯仰角双轴自动跟踪装置,并对跟踪装置进行动力学分析和步进电机的选型,设计传动系统,实现对太阳的主动跟踪.动力学分析包括方位转动平台和俯仰方向链传动的摩擦阻力矩,风阻力矩,坡阻力矩,转动惯性阻力矩等进行详细的分析计算,对太阳能跟踪系统的机构设计和动力分析具有很好的指导作用.实验证明,该跟踪装置可以达到较高的跟踪精度.     

基于STM32的双轴太阳能跟踪系统的研究与设计

针对目前太阳能跟踪系统出现的抗干扰性差、跟踪精度低等问题,研究设计了一套基于STM32F103VET6型单片机的双轴式太阳能跟踪控制系统,该系统融合了太阳角度跟踪模式和光电跟踪模式,通过单片机控制步进电机的转动达到跟踪太阳的目的;同时该控制系统加入了风速风向监测模块,当遇到强风暴雨等恶劣天气时,使得系统可以自动转动到一个受风力最小的角度,在一定程度上保护了控制系统,延长其使用寿命。     

基于单片机的光源伺服系统

系统以MSP430芯片为控制核心,构建了由光敏二极管检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位模块组成的自动控制装置,设计出一套自动指示点光源位置的实时跟踪系统。另外,该系统还能够实现对亮度不同的点光源跟踪,不受日光灯的影响。通过实验验证,系统运行稳定、可靠,跟踪精度在2 cm以内。     

基于USB接口板的太阳能跟踪实验系统

在太阳能应用系统中,为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪方法,提出了一种新型的双轴跟综实验系统,实现太阳法线方向的实时跟踪.系统以配以USB接口板的便携式微机(笔记本电脑)为核心,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,和根据基准时间变化计算太阳位置并进行追踪的时间跟踪模式两种实验系统,同时可通过步进电机和直流电机两种实验方式驱动双轴跟踪装置控制太阳能电池板的方位角和高度角,论文完成了测控系统的硬件和软件设计,装置的精度可以遮到0.5°,可进行各种条件下的太阳能跟踪系统的现场实验.     

一种基于GPS的新型太阳光全自动跟踪控制系统的设计

太阳光照明系统的一个关键问题就是如何实时确定太阳的位置.该文介绍了一种基于GPS的新型太阳光跟踪控制系统,利用GPS得到观测点的经纬度和当前的时间,由Atmega168单片机计算出观测点此时太阳的高度角和方位角,然后控制步进电机转动云台,实现太阳的准确跟踪.控制系统使用角位置探测器对系统进行校准,可达到0.5度的精度.     

赤道坐标系下新型太阳能自动跟踪装置设计

目前,常用的太阳自动跟踪方法有光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪,在前期工作的基础上,设计了一种基于赤道坐标系的单驱双动太阳能自动跟踪装置。该装置采用一台步进电机驱动,可实现同时对太阳时角和太阳赤纬角的跟踪。其中,太阳时角采用间歇跟踪方式,时角误差通过控制程序补偿;依据相对运动原理和投影原理,采用齿轮传动实现对太阳赤纬角的跟踪,通过对比分析,跟踪精度较高,最大误差4.276%。该装置结构紧凑,易于制作,可用于小型太阳能利用装置的自动跟踪,提高太阳能转换效率。     

阳光跟踪系统的硬件设计

为合理有效地利用太阳能,设计了一种基于单片机的太阳能阳光自动跟踪系统,跟踪装置采用三自由度机构,实现了对太阳高度角和方位角的实时跟踪,并着重分析了系统的硬件设计。实验表明,该系统能够实现对太阳的任意方向检测并迅速跟踪,系统性能稳定,可以用在阳光输送机和光伏发电中,提高了太阳能的利用率,可以实现各种天气状况下的太阳自动跟踪,精度高,具有广泛的应用前景。     

聚光跟踪光伏光热一体机联动装置的研制

针对聚光器跟踪太阳的准确度对聚光效率影响很大,提出了一种太阳跟踪联动装置。采用两根电动推杆驱动聚光器的方位角传动轴和高度角联动架,实现了多个聚光单元同步跟踪太阳高度角和方位角的变化。经分析跟踪误差并经实验验证,该聚光器跟踪装置运行稳定、传动精度高,聚光效率提高了5%,降低了光伏发电的成本。     

步进式双轴太阳跟踪运动控制方法的研究

太阳跟踪系统的运动控制是太阳跟踪技术的关键。提出一种步进式太阳跟踪控制方法,建立了步进式太阳跟踪理论控制算法,并通过理论仿真分析了不同运动控制参数对跟踪精度的影响。研究表明：该方法实际是以跟踪系统折线运行轨迹插补逼近太阳运行轨迹曲线,仿真结果证明了跟踪曲线与理论曲线能够很好地吻合,说明步进跟踪控制策略是可行的。该方法可以节省系统建造成本,降低系统自身能耗。     

定位剪切控制在智能制造中的应用研究

将智能化技术应用于板材剪切线上,针对横切定位剪切系统建立了自动定位模型。开卷机采用了机器人系统,自动定位采用双闭环控制系统,传动系统采用PWM调速系统,将自动定位控制原理应用于板材自动定长剪切系统,通过对剪切线速度、夹送辊速度、加速度等的分析试验研究,改进了自动定位剪切控制模型和降速点计算模型。实际应用表明：该模型充分发挥了传动系统和设备的能力,提高了剪切效率,剪切精度由±2 mm提高到小于±0.5 mm,具有智能制造示范作用。     

采煤机截割部传动系统的非线性动力学建模及仿真

针对采煤机截割部齿轮传动系统在运行中产生振动、制造噪声污染等现象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差等因素,建立了采煤机截割部齿轮传动系统的非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法对系统微分方程进行了求解。通过分析相平面图和庞加莱截面研究了啮合刚度、阻尼比及激振频率对齿轮系统动态特性的影响。研究结果表明:在一定区间内,阻尼比逐渐减小时,太阳轮位移响应由单周期运动转为多周期运动,最终进入混沌运动;啮合刚度增大时,太阳轮位移响应同样从周期运动逐渐进入混沌运动;激振频率逐渐增大时,太阳轮位移响应呈现由周期响应转变为混沌响应再转变为拟周期响应的现象。     

基于单目视觉的光电跟踪传感器设计北大核心CSCD

针对光伏发电场合光电跟踪检测精度低的问题,设计了一种基于单目视觉的新型光电跟踪传感器。利用摄像头采集传感器投影面生成的太阳方向光环图像,经图像处理后测量光环中心坐标,从而实现太阳方位角和高度角测量。针对光环成像椭圆化问题,依据椭圆的几何特征对Hough变换椭圆识别算法进行了改进。对传感器进行了实验测试,实验结果表明,方位角和高度角的测量精度为0.05°。