一种新型2-DOF太阳追踪装置的结构参数优化设计

发布时间：2021-04-01 15:24

　　为提高太阳能装置对太阳能的接收效率,提出一种新型并联机构的太阳跟踪装置。依据位置闭环矢量方程建立该机构的位置逆解模型,推导出速度雅可比矩阵,定义该机构的灵活性能评价指标;绘制太阳追踪装置的任务工作空间,并在其工作空间内给定约束条件,优化得到各参数关系,为该装置的详细结构设计奠定了基础。 

【文章来源】：机床与液压. 2019,47(07)北大核心

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【部分图文】：

机构简图cosβisinβisinαisinβicosαi

/b。设定各参数在θ=10～45°、φ=10～45°、a/b=0.5～2、l/b=0.5～2、p1/b=0.5～2之间变化，在给定的任务空间搜索使全局运动灵活性能评价指标最好的参数。采用MATLAB软件编制程序，利用上述约束条件优化和参数的变化范围确定了各主要结构参数之间的关系，如表1所示。表1结构参数优化表参数名称参数值参数名称参数值θ/(°)20l/b1．02φ/(°)25p1/b0．93a/b1．25根据得到的优化结构参数关系绘制出了该装置的局部运动灵活性能指标在任务空间的分布，如图4所示。从分布规律上看，局部运动灵活性能指标呈对称分布，并无很小值，波动也不大，说明局部运动灵活性能指标也很好。由此可知，得到的结构参数无论在全局运动灵活性能指标还是局部灵活性能指标都较好，满足设计要求。图4局部运动灵活性能指标分布图6结论提出一种新型2－DOF并联太阳追踪装置，给出了具体的设计方案;建立了位置逆解模型，推导出速度雅可比矩阵，定义了该机构局部和全局运动灵活性能评价指标;依据优化约束条件，得到该机构的最佳结构参数关系;根据最佳结构参数关系绘制出局部运动灵活性指标在任务工作空间的分布，从分布规律上看，机构的局部运动灵活性能指标也很好，说明该结构参数满足设计要求，达到了优化目的，为该装置的详细结构设计奠定了基础。参考文献:［1］左云波，徐小力，白廷柱．万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置［J］．机械设计与制造，2011(8):126－128．ZUOYB，XUXL，BAITZ．GimbalSun-trackingMethodandTrackingDevice［J］．MachineryDesign＆Manufac-ture，2011(8):126－128．［2

【参考文献】：
期刊论文
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[2]万向节式太阳跟踪方法及跟踪装置[J]. 左云波,徐小力,白廷柱.  机械设计与制造. 2011(08)
[3]太阳能光伏发电二轴跟踪机构的研究现状及发展趋势[J]. 陈建彬,沈惠平,丁磊,危凤江.  机械设计与制造. 2010(08)
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本文编号：3113560