双轴控制的太阳自动跟踪系统实验研究

发布时间：2024-03-19 19:44

　　太阳能作为新能源发展的热点,近年来受到越来越多的关注。利用太阳能代替传统能源工作,在日常生活中已经渗透到各行各业,太阳能的使用可以实现能源的可持续发展。但目前太阳能利用水平低,无法将其能量最大化使用,如何提高太阳能的利用率是当前的主要研究方向。针对这一问题,本课题设计了一种将日历跟踪和图像处理相结合的混合式太阳自动跟踪控制系统。主要工作内容如下:1、提出了太阳自动跟踪控制系统设计的总体方案。设计了以ARM处理器和可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)为控制核心,利用日历跟踪与图像处理跟踪相结合的混合跟踪方式,实现斯特林碟架对太阳的自动跟踪。系统初始采用太阳位置算法(Solar Position Algorithm,SPA)实现对太阳的粗跟踪;当太阳光斑进入摄像头视场范围后,使用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器采集太阳图像并反馈给ARM处理器,计算出太阳跟踪角度误差;PLC控制器根据获取的误差角度控制电机转动碟架,实现对太阳的高精度跟踪。2、给出了太阳...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1太阳能光热发电形式(a)槽式;(b)塔式;(c)碟式Fig.1-1Solarthermalpowergeneration(a)Trough;(b)Tower;(c)Dish

西安理工大学工程硕士专业学位论文2用，但是其在发电效率上有着不可比拟的优势，远远高于槽式和塔式系统，峰值效率约为31%，具有广阔的发展前景[11,12]。图1-1太阳能光热发电形式(a)槽式;(b)塔式;(c)碟式Fig.1-1Solarthermalpowergeneratio....

图1-2各章节逻辑关系图

西安理工大学工程硕士专业学位论文8图1-2各章节逻辑关系图Fig.1-2Thelogicalrelationshipdiagramofeachchapter

图2-1赤道坐标系中太阳角度位置关系[55]

太阳自动跟踪控制系统原理及总体设计92太阳自动跟踪控制系统原理及总体设计地球有两种不同的运动：围绕自转轴的自转和围绕太阳的公转。由于这些运动，太阳光线在到达地球时会形成两个不同的角度[37]。根据角度的不同到达地球的太阳辐射度也会有较大差异，所以实现准确跟踪的第一步就是了解太阳在....

图2-2地平坐标系中太阳角度位置关系[55]

西安理工大学工程硕士专业学位论文10时角ω计算公式为[56]：t1512(2-2)式(2-1)和式(2-2)中，n为从阳历新年第一天起到当天日期的总数，t为测量地点每天的真实时间，以太阳每天在天空中正中位置为分界，时角的值可分为正负，早上太阳在东方为正值，下午在西方为负值。地平坐....

本文编号：3932541