太阳方位双模式跟踪系统的研究

发布时间：2024-02-13 17:40

　　针对当前太阳方位跟踪系统跟踪精度较低、易受天气环境制约等问题,提出一种光控与程控相结合的高精度太阳方位跟踪系统。该系统结合了光电式跟踪法和视日运动轨迹跟踪法的优点,光照强度较大时,利用光电压进行比较控制;光照强度较小时,系统根据太阳运动轨迹计算方位差程序控制,双模式双轴跟踪使得接收器始终垂直于太阳光。实验结果表明,该系统太阳跟踪精度误差在0.1°～0.3°内,鲁棒性更强,实现了全天候、高精度的太阳定位,为工程应用提供可靠依据。

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【部分图文】：

图1太阳方位双模式跟踪系统结构框图

太阳方位双模式跟踪系统主要由光电式传感器、模数采集模块、双轴控制装置、电机与驱动模块、控制器和上位机组成，整体结构如图1所示。采用四个光敏特性相同的光敏电阻作为光电式传感器，采集平面上四象限的光照情况，采用FX2N-4AD作为光电传感器的模拟量采集器，双轴装置与步进电机的结合，满....

图2光电式跟踪的原理图

如图2所示，光电式跟踪利用光电传感器实时检测接收器平面四象限的光照强度，控制器采集数据、比较判断太阳方位，根据偏差给出相应的控制命令驱动电机动作，闭环控制实现方位的跟踪[9]。1.2.2视日运动轨迹跟踪

图3太阳方位空间视图

根据式（1）～式（4）求出太阳的高度角以及方位角，程序控制步进电机移动一定的角度实现跟踪。1.2.3双模式工作原理

图4双轴装置机械结构图

如图4所示，双轴控制机械结构由方位角步进电机、支撑平台、贯穿式双输出轴高度角步进电机、接收器平台、挡光板和四个光电传感器组成。利用光电式传感器光采集比较得出或视日运动轨迹跟踪法计算出太阳的高度角和方位角，控制器给出命令控制高度角电机和方位角电机在俯仰、水平两个方向运动，跟踪太阳的....

本文编号：3897001