高精度太阳光追踪方法的研究与设计

发布时间：2024-03-25 00:33

　　在目前太阳光追踪技术的研究中,大范围追踪与精确追踪需分别使用多种光电传感器,双传感器追踪范围小,追光精度低,在复杂天气情况下容易出现误判断,易造成控制系统工作不稳定。需要设计一种新的太阳光追踪传感器和追光控制方法,解决双传感器设计的缺陷,有效提高传感追踪太阳的精度和提高控制系统的稳定性和追光效率。针对传统的光电传感器追踪精度低,追踪范围小的问题,提出了基于遮光板与四象限定位原理的光电式太阳光追踪传感器方案,通过同一个太阳光追踪传感器实现水平与垂直方向的大范围追光,传感器追光精度为0.01°。分析了太阳光追光控制系统功能,确定了以STM32F103VCT6为主控芯片,太阳光追踪传感器为光强数据采集装置,直流减速电机为追光系统的执行机构,光电开关为限位机构,设计了太阳光追踪控制系统及其辅助电路。系统具备判断太阳位置,太阳光追踪以及限位功能。进行了系统功能试验验证,结果表明系统功能稳定可以正常运行。在不同光强情况下对传感器性能进行了实验,结果表明传感器达到设计要求,可准确判断太阳位置。分析了太阳光追光控制软件系统功能,设计了太阳追踪传感器通讯模块、电机驱动模块以及限位模块。针对控制系统数据采...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1地平坐标系示意图

律间的相对位置在其运动过程中不断地发生着变化，率，需要保证其设备的太阳光采集装置正对太阳，备可以跟随太阳的移动而移动。在移动过程中仍需。因此在研究太阳光追踪控制系统之前，对太阳的绍太阳与地球的相对位置关系，假设地球的位置时点，假设一个半径为任意长度的球面，将太阳视作球的轴线运用。....

图2.2阳光导入系统整体机构图

支架3电源4壳体5聚光镜6阳光追踪传感器7光纤8透明防护罩11水平转控制系统21竖直转动机构图2.2阳光导入系统整体机构图器设计感器工作原理光追踪传感器在传统的四象限探测器的基础上做出了改进，通过暗室中干扰光线对传感器的影响。传感器结构如图2....

图b)阳光倾斜照射传感器示意图3ⅡⅠ6a)阳光直射传感器示意

a)阳光直射传感器示意图b)阳光倾斜照射传感器示意图321ⅡⅠⅢⅣ6c)传感器俯视图d)感光芯片布局图1底座2遮光板3光纤4暗室5柔光板6光敏器件图2.3传感器光敏器件布置示意图感器感光范围季太阳光照强度最高约为100000lux，因此本次设计根....

图3.7传感器电路图

图3.7传感器电路图片原理图设计PCB原理图下图3.8所示。图3.8PCB原理图理图已经实际尺寸及功能需求制作PCB实物。如图3

本文编号：3938261