一种圆柱型光电探测器及其太阳跟踪系统特性研究

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1、万方数据一种圆柱型光电探测器及其太阳跟踪系统特性研究学位类型学科(专业学位类别)作者姓名作者学号导师姓名及职称实践导师姓名及职称学院名称论文提交日期学位授予单位堂壅型堂僮扭越工猩塑蹇11010302008蔓篮多数援递逝堡矗工扭电工猩堂院2Q!垒生§旦3Q目湖直型蘧太堂万方数据ResearchofaClindricalPhotoelectricDetectora．ndSunTrackingsystem1ypeofDegree△垒垒亟曼!坠i曼旦曼g兰鱼鱼—————————————一Discipline(TypeofProfessionalDegree)Mechan

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3、siWofScienceandTechnology．．．．．．．．．．．．．．．．．——万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者戥嘟未吼访忙j够日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。嚣一鲁疑整龟：劫缈w多玉日期》平年兰月)。日日期沙平年兰月>9日日期：矽’哞j、月如日万方数据摘要提高太阳能光热发电系统的效率除了需要发电系统本身运行稳定、可靠之外，还需要聚光跟踪控制系统有足够的跟踪精度，本文围绕怎样提高控制系统跟踪精度，开展了“程控+光控”的控制策略研究，设计了一种圆柱型光电探测器，进行了应用光电探测器后跟踪控制系统的误差及综合性能分析。运用光学透镜聚光和光线追迹原理研究设计了-,oe圆柱

5、型光电探测传感器，建立了该传感器的透镜聚焦光学模型，模拟了不同入射平行光线经透镜聚光、在焦平面上形成光斑的过程，分析了光电探测器的焦斑分布和光强分布、焦斑位置和焦距等特性。实验结果表明平行入射光经透镜聚焦后，光斑集中区域、光强分布均随偏转角递增而发生改变。综合分析了多种跟踪控制方式的特点，提出了一种程序跟踪与光电跟踪结合“程控+光控”的跟踪控制方式，分析了“程控+光控”跟踪控制系统的工作原理与模块组成结构。在程序跟踪的基础上，建立了聚光器轴线与太阳入射光的角度偏转值作为光电跟踪系统初始输入信号的跟踪系统数学模型，串入PD误差校正调节，并选取相应控制调节比例参数，

6、进行了跟踪控制系统稳定性分析，比较跟踪系统校正前后伯德图，发现系统的幅值、相位裕角等性能有了明显改善，从而验证了串入校正器的必要性。在MATLAB软件SIMULINK环境中，以光电探测器模块、PID调节器模块、伺服驱动系统模块模型为基础，搭建了“程控+光控”跟踪系统仿真平台，分析了光电探测系统对聚光器高度、方位角空间位置跟踪和聚光器的聚光精度的影响，并据此研究了太阳能聚光器聚光效率的高低。研究结果表明：采用了光电探测传感器的“程控+光控”跟踪控制系统的精度得到提高，保证了聚光效率和发电效率。关键词：太阳能热发电系统?光电探测器：光控+程控；聚焦特性!跟踪精度万方

7、数据万方数据ABSTRACTBesidessystemrunsstableandreliable，improvingtheefficiencyofsolarthermalpowergenerationsystemneedenoughprecisiontrackingcontr01．Thispaperrevolvesaroundhowtoimprovethetrackingaccuracyofthecontrolsystem，carryingoutthe“SPC+optical”controlstrategyresearch．designingakindofcyl

8、indricalphot