太阳自动跟踪装置计算机控制系统.pdf

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1、太阳自动跟踪装置计算机控制系统口王志辉口史红霞口任超武汉理工大学机电工程学院武汉430O7O摘要：研究精确的太阳跟踪装置，可提高太阳能的利用效率，拓宽太阳能的利用领域。介绍一种太阳自动跟踪装置计算机控制系统的工作原理及软、硬件设计。在此系统中，采用了光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的跟踪方法，但与目前普遍采用的两种跟踪方法相互切换的结合方式不同，系统将两种跟踪方法同时用在一次跟踪动作内，从而使系统具有高精度、高可靠性等优点，且具有极强的实用性。关键词：太阳跟踪装置计算机控制太阳能装置中图分类号：TP311

2、文献标识码：A文章编号：1OO0—4998(2008)l1一o02O一03太阳能作为一种洁净的能源，既是一次能源，又是响到装置的跟踪精度。可再生能源，有着化石能源无法比拟的优越性。但太阳因此可以看出两种方法具有很强的互补性。采用能利用效率低这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术两种方法相结合的跟踪方式既可最大限度地避免外界的普及。太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用的干扰，又可修正理论计算中的误差，提高自动跟踪装率的一个重要途径。研究精确的太阳跟踪装置，可使太置的可靠性和跟踪精度。阳能采光板的热接受率大大提

3、高，从而可提高太阳能目前普遍采用的两种跟踪方法相结合的方式是将的利用效率，拓宽太阳能的利用领域。两种跟踪方法在不同的情况下相互切换。例如，在一天内阳光充沛的时间段内系统采用光电跟踪的模式，当1控制系统的工作原理天气发生变化，阳光被云遮挡的情况下系统自动切换计算机控制的太阳自动跟踪装置跟踪太阳的方法为视日运动轨迹跟踪的模式。这种方法一定程度上解主要有两种：光电跟踪和视日运动轨迹跟踪。光电跟踪决了光电跟踪易受天气、环境干扰而发生系统紊乱或是由光电传感器件根据入射光线的强弱变化产生反馈停止工作的问题。但并未解决

4、视日运动轨迹跟踪中易信号到计算机，计算机运行程序调整采光板的角度实产生误差的问题。现对太阳的跟踪。视日运动轨迹跟踪是计算机先根据与两种跟踪方法相互切换的方式不同，本系统同天文学中太阳运行规律的公式计算出一天内某时刻太时采用视日运动轨迹跟踪方法和光电跟踪方法来完成阳高度角和方位角的理论值，然后运行控制程序调整一次跟踪。两种跟踪方法在系统中的关系如图1所示。采光板的角度完成对太阳的跟踪。光电跟踪灵敏度高，但易受外部环境的干扰，系统可靠性低。和光电跟踪相比视日运动轨迹的跟踪方法不受外界天气、杂光的干扰，具有较高

5、的可靠性，但在计算太阳角度的过程中会产生误差，从而影响跟踪精度。并且跟踪装置的机械执行机构的精密程度也会影收稿日期：2o08年6月●‘．．，-●·．．·●’⋯··●·．．。●●●‘．·-●。·，．·-．“参考文献1991，23(1—3)：117—128．1KaiA01sen，PerSaetre，AndersThorstenson．AProcedure—4唐敏，刘红平．大规模定制环境下基于GB0M的精确报价实orientedGenericBmofMaterials[J】．C0mputers＆Industri

6、al现[J】．重庆大学学报(自然科学版)，2o06，29(6)：158—162．Engineering，1997，32(1)：29—45．5邵伟平，郝永平，刘永贤，等．基于产品族可变型结构的配置2戴有华，卢章平．面向客户定制的类BOM的研究【J]_机械设管理研究fJ】．计算机集成制造系统，2O06，12(6)：876—881．计与制造，2O06，(5)：66—68．6吴健，陈刚，尹建伟，等．基于本体的产品配置知识共享fJ]．3HeggeHMH&W0nmannJC．GenericBiJl0fMaterial

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8、次运行，那么在第一步跟踪动作内预修正量为O，但第一控制系统采用以工控机为核心的计算机闭环控制步跟踪动作内的光电跟踪会产生一个预修正量，作为系统，主要由工控机、开关量输入输出板卡、步进电机第二步的预修正量，并且第二步的光电跟踪对此预修及其驱动器、机械执行机构、光敏二极管、光电检测电正量进行调整，调整量△0[、△为光电跟踪调整电机路组成。各部分在整个控制系统中的关系如图2所示。再次转动的角度。调整后的预修正量作为第三步跟踪动作的预