基于嵌入式的太阳自动跟踪系统设计

随着近年来太阳能光伏发电技术的发展,高精度太阳位置跟踪技术越来越重要。但是一般传感器在保证了高精度情况下往往忽略了跟踪范围因素,导致传感器经常出现因跟踪范围小而搜索不到太阳的情况。为了保证光电传感器在跟踪范围、跟踪精度等方面同时达到要求,提出了一种基于S3C2410开发板为控制核心的跟踪控制系统设计方法,采用光电跟踪和视日运动轨迹跟踪互补的光筒式传感器结构。该系统使用数据库记录晴天情况下每天的太阳运动轨迹,更加有效地提高对太阳能的收集和利用的效率并能扩大对太阳的跟踪范围,有较好的应用前景。     

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。     

槽式太阳能集热装置日跟踪器的设计

为了进一步提高太阳能光热转换效率,设计了一种用于槽式太阳能集热装置双轴自动跟踪太阳的日跟踪器.该跟踪器以视日运动轨迹跟踪为主,当太阳辐照度较强时,由光电传感器进行误差校正,使聚光器始终正对太阳,避免阴天或多云天气对跟踪的影响.理论分析表明,该跟踪器可提高能量接收率,便于自动控制.     

太阳能干燥器自动跟踪系统研究

随着农业对太阳能的广泛利用,如何提高对太阳能的利用率,成为太阳能研究的焦点问题之一.提出了一种基于单片机控制的太阳能干燥器自动跟踪系统设计方法.该方法结合视日运动轨迹跟踪和光电跟踪两种跟踪方式,通过单片机控制步进电机转动机械装置,实现对太阳进行全天候的实时跟踪,使太阳光与干燥器集热装置始终垂直.经测试,该系统可以有效提高太阳能的利用率.     

基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计

为提高双轴太阳跟踪系统的跟踪精度,设计了一种全天候太阳跟踪传感器。该传感器主要由外壳、接口电缆、9个光电探头、倾角传感器SCA100T—D02及相应电路组成。晴天时通过光电探头检测太阳的位置,阴雨天气时通过SCA100T—D02实时反馈太阳能电池板转动后的倾角,以修正和消除太阳跟踪系统进行视日运动轨迹跟踪时的机械误差。通过理论分析计算,确定了光敏电阻器在探头中的安装位置,传感器可感知高度角在-88.83°~88.83°范围内的太阳入射光线。经试验测试,传感器的倾角检测的最大相对误差为3.8%,能满足实际应用要求。     

基于S3C2440的智能型太阳跟踪系统

基于32位ARM微处理器S3C2440设计了太阳自动跟踪系统,该系统采用视日轨迹跟踪和光电跟踪相结合的方式,对太阳进行同步跟踪,以保证获得最大效率的太阳能.同时系统还添加了手动控制模块,以便于系统的调试和维护.结果表明该系统性能稳定,实时性好,能够有效地提高太阳能的利用率.     

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。     

基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统

针对太阳自动跟踪系统采用常规的PID控制器存在着跟踪精度低,超调量大等缺点,提出了一种基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统的设计方案;以32位ARM嵌入式微处理器为核心,采用光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪相结合的混合跟踪模式;在光电跟踪模式下,采用模糊控制;在太阳运动轨迹跟踪模式下,采用模糊PID分段式控制,并依据光强的大小自动切换控制器;采用两个同样规格的太阳能电池板,分别采用固定安装和太阳自动跟踪系统测试太阳能电池板的采光强度;实验结果表明,该系统具有较高的跟踪精度,实现了对太阳全天候的跟踪,有效地提高了光电转换效率。     

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。     

双轴伺服太阳能跟踪系统的设计

为了更充分、高效地利用太阳能,设计了基于PLC的双轴伺服太阳能跟踪系统.该系统采用视日运动轨迹跟踪方案,控制器根据相关的公式和参数计算出白天太阳的位置,再将高度角和方位角转化成相应的脉冲发送给伺服驱动器,驱动伺服电机实时跟踪太阳.同时,系统使太阳能板随着太阳的高度变化而倾斜,从而获得最大的太阳能.理论分析表明,采用该跟踪技术可以有效地提高能量接收率.     

一种高精度太阳跟踪控制装置研究

提高太阳能跟踪系统的跟踪精度及其稳定性是提高太阳能利用效率及降低成本的重要途径.提出了一种以程控和光控相结合的混合控制高精度太阳能跟踪系统.通过对光电传感器进行改进,使其壁有一定的张角同时增加合适宽度的遮光板用使输出模拟量放大,以提高其稳定性和入射光偏差灵敏度,其中入射光最大偏差为0.105 mm.实验结果表明:该跟踪装置通过太阳光线垂直照射在接收器,从而有效的提高系统的跟踪精度且能够实现全天候自动跟踪.通过误差分析法将实测数据与理论数据进行计算得出跟踪绝对误差在±0.1°以内,比现有的跟踪控制装置更为精确,表明该跟踪控制装置满足稳定可靠、精度高、抗干扰能力强.     

基于单片机的太阳高度-方位角双轴式自动追踪装置的设计

设计一种根据视日运动规律自动跟踪太阳的系统。采用太阳高度-方位角双轴跟踪的办法,利用步进电机双轴驱动,通过对跟踪系统进行水平、俯仰两个自由度的控制,实现对太阳的实时跟踪。该系统适用于各种太阳能采集装置。主要从硬件和软件方面分析太阳自动跟踪系统的设计与仿真实现。系统在实际跟踪过程中运行状况良好,跟踪速度快捷。     

基于欧姆龙PLC的太阳能聚光伺服跟踪系统的设计

太阳能是一种具有开发潜能的能源,但目前太阳能的利用率不高,理论分析证明,采用跟踪技术可以提高37.7%的能量接收率。本文提出了基于可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController）的太阳能跟踪系统,使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而获得最大的太阳能。太阳能跟踪系统构建了由光敏元件检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置。     

“低慢小”目标的雷达与光电复古探测跟踪方法

针对单一探测方式难以对“低慢小”目标进行全天候探测与跟踪，采用雷达与光电的主被动复合探测技术，结合两者的优势，提高定位精度，实现脉冲多普勒雷达扫描探测引导光电系统精跟踪。首先利用四元数法建立雷达坐标系与光电坐标系的空间配准模型，雷达与光电系统空间配准后，光电接收到目标位置信息视场自动转向目标；当雷达与光电探测到同一目标，通过最小二乘法将雷达与光电探测目标数据进行加权时间配准，最后将配准后的数据采用扩展卡尔曼滤波交互多模型算法(EKF-IMM)进行滤波预测，改善复合探测系统能持续跟踪能力，同时对目标在不同运动状态下具有强适应性。仿真与实验分析表明通过复合探测的方法实现对目标进行探测跟踪，利用EKF-IMM算法降低了噪声干扰，提高了目标跟踪能力及精度，其精度较传统模型提高了7%左右。