大型阵列式太阳能热发电定日镜跟踪系统设计

为了有效提高太阳能塔式发电系统的发电效率,采用视日运行轨迹跟踪和光电跟踪相结合的方案,设计了双轴定日镜跟踪装置。首先介绍了时角和赤纬角以及太阳高度角和方位角的计算公式,进而推导出了定日镜的高位角和方位角计算方程,并以此为依据设计了一种基于太阳位置算法的双轴跟踪控制系统。理论分析与实验结果表明,该装置能够准确跟踪太阳,并且能有效提高太阳能的利用率。     

基于视日运行轨迹的双轴太阳跟踪系统

为了提高光伏发电的效率,设计了双轴太阳能跟踪装置。本设计以ATmage16单片机作为控制芯片,在选用高精度太阳位置算法的基础上,用光敏电阻对视日跟踪进行角度微调。并且通过分析装置运行时的耗能和产能的关系,对不同时间段的跟踪次数和跟踪间隔进行优化。理论分析与实验结果表明,该方案能够准确跟踪太阳,且能有效提高太阳能的利用率。     

行人多目标跟踪算法

针对多目标跟踪中因目标遮挡而导致跟踪过程中身份交换频繁的问题, 提出一种行人多目标跟踪算法. 该算法首先使用YOLOv4作为检测器, 检测出目标并确定检测框坐标, 利用扩展Kalman滤波器对轨迹进行预测; 然后用匈牙利算法作为数据关联模块, 采用级联匹配方法将扩展Kalman滤波预测的检测框与目标检测的检测框进行匹配, 并将发生遮挡的目标加入轨迹异常修正算法; 最后在数据集MOT16的测试集上进行实验. 实验结果表明, 该算法取得了56.5%的跟踪准确度, 且对遮挡现象效果良好, 有效改进了对目标遮挡身份频繁切换以及遮挡引起的目标丢失的问题.     

基于GPS的太阳跟踪系统优化设计研究

优化设计了一种基于新型控制模式和控制算法的槽式太阳能一维跟踪系统,以解决太阳能程序跟踪模式下累积误差增大、控制算法不精确、跟踪精度不高的问题.增加了GPS信号接收器和角度传感器模块,增强了跟踪过程中预防算法参数变动和恢复装置状态的能力;提出了添加多重修正系数的太阳方位角计算公式,采用MATLAB软件进行模拟仿真,并通过误差分析论证了该控制算法的正确性和优越性.在太阳能槽式集热系统中,此跟踪系统能够满足东西向的一维跟踪要求,理论跟踪精度达到0.1°,实验跟踪精度达到0.23°,具有跟踪精度高、安装简单、管理方便等优点.     

新型太阳跟踪装置控制系统的设计

为了提高光伏组件的光电转化效率,设计了一种太阳跟踪控制系统,该系统不依赖于传感器。文中介绍了跟踪装置控制系统组成、软件设计及工作原理。该系统采用视日运动轨迹跟踪方案,系统能使太阳能电池板随着太阳的轨迹变化而变化,从而获得最大的太阳能。结果表明,该太阳跟踪系统实现了高精度的全天候自动跟踪,采用该方案控制的太阳能电池板对太阳光的接收及转化率有较大幅度的提高,达到预期目标。     

全天候太阳跟踪装置的构建研究

通过对太阳跟踪方式及太阳跟踪系统机构类型的对比分析,确定了太阳跟踪装置的控制方式及机构类型,并最终完成了全天候太阳跟踪装置的构建。运行结果表明,该太阳跟踪系统不依赖于传感器,实现了高精度的全天候自动跟踪,达到了预期效果。     

太阳能光伏发电系统的双轴跟踪器设计

本文提供一种适用于大型平板光伏发电系统或低倍聚光光伏发电系统的双轴跟踪器的设计方法。该跟踪器的设计采用地平坐标全跟踪方式,即采用方位角加高度角跟踪模拟计算太阳运行轨迹,控制方式利用时间控制加光电传感器修正。为了确保该跟踪器达到跟踪精度要求,论文对该跟踪器的机械强度进行有限元校核。     

基于单片机的光伏双轴跟踪系统

基于单片机控制,在跟踪部分采用两台直流减速电机来分别实现高度角及方位角的实时跟踪,设计了一套具有高精度的太阳能跟踪系统装置,以实现太阳电池组件接收太阳辐照度的最大化.该系统通过在感光元件模块上的光敏电阻来进行数据采集,利用单片机计算后,驱动两台电机进行相应操作.对固定式系统和本文设计的双轴跟踪式系统接收的辐射量和发电量进行对比实验,监测各系统电流、电压、环境信息以及水平面上的太阳辐射等.测试表明,本系统工作达到了预期的效果,实现了对太阳光照位置精确的实时跟踪.     

超声椭圆振动切削装置的运动学建模与实验验证

对一种二维椭圆振动辅助切削(EVC)装置的运动学特性进行分析,建立该装置刀尖轨迹的运动学模型,从理论上探讨该装置刀尖运动在一定激励下产生椭圆轨迹的可能性。同时实际加工出EVC装置,在相应的检测系统下测试该EVC装置的刀尖运动轨迹数据,利用测得的数据对运动学模型进行修正,并将修正后的模型输出值与实测值进行比较,验证了修正后模型的有效性。     

采用自跟踪太阳能供电的多功能信息采集车研制

设计了一种跟踪精度高、性能稳定的太阳能自跟踪发电系统,采用该系统研制了一台多功能信息采集小车。该小车有自动避障和遥控两种运行方式,并可对多种环境数据进行实时采集。在运行过程中,发电系统可根据太阳光照强度调整太阳能电池板角度,使太阳能电池板的使用效率大大提高。实验证明该发电系统供电正常,小车运行稳定,数据采集准确。     

基于大气偏振光学的太阳跟踪方法

太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:对偏振模式进行采样,得到各个采样点的偏振信息(偏振度和偏振角度)与太阳空间位置(高度角和方位角)之间的关系方程组。利用最小二乘法求得最优解并将其作为太阳位置。通过仿真实验验证了该方法的可行性,接着通过全天候和遮挡情况下的太阳跟踪实验进行了验证。实验表明用该方法求解得到的太阳高度角和方位角的平均误差在0.5°;并且不受空间位置和时间的限制,不存在误差积累,不受遮挡物对太阳遮挡的影响,体现出良好准确性和的环境适应性,可以有效地实现太阳空间位置确定和太阳跟踪。     

模拟器视景系统中太阳及镜头光晕的绘制

为解决现有航海模拟器视景系统中对太阳及镜头光晕的模拟不完善、无法显示太阳、不能控制太阳及镜头光晕效果等问题,提出基于OpenGL和Cg绘制太阳及镜头光晕的方法.讨论光晕分布、纹理及融合等技术,并引入光晕边界的概念,实现光晕的淡入淡出.采用光线投射方法判断太阳与其他物体的遮挡关系,解决了z缓冲区方法无法判断视见体外物体的可见性问题,并利用顶点着色器技术对该方法进行优化.结果显示,该法简单,易于实现,绘制效果真实,满足航海模拟器对视景系统的实时性和逼真度要求.     

数字太阳敏感器高精度电激励信号源设计

介绍了一种数字太阳敏感器的电激励测试系统的设计。设计中采用FPGA为数据处理、时序控制核心,采用数模转换器以及运算放大器构成模拟输出模块,采用串口与上位机进行通信。设计采用一种整体偏移的方法来模拟仿真太阳敏感器的图像探测器的输出。系统输出的电信号满足太阳敏感器大视场、高精度的要求,目前数字式太阳敏感器高精度电激励信号源系统已经在太阳敏感器研制过程中的地检实验中得到应用。     

基于CMOS图像传感技术的新型数字式太阳敏感器

数字式太阳敏感器是目前应用于航天器姿态控制系统的高精度敏感器.随着有源像素传感器(APS)作为新型图像传感器件在空间任务中的广泛应用,一种以APS为技术基础的新型数字式太阳敏感器以视场大、精度高、微型化、低功耗等特点,正在成为现阶段太阳敏感器的最新趋势.介绍了这种太阳敏感器的研制情况,其中详细阐述了设计原理、系统实现方案以及地面闭环测试等技术工作.     

利用太阳辐射计反演合肥地区的水汽含量

介绍了利用太阳辐射计-CE318近红外940nm水汽吸收通道反演水汽含量的两种方法-改进的Langley法和比值法.用改进的Langley法反演了2003年10月中旬合肥地区的水汽含量,并与气象预报的数值进行对比,其误差在10%以内.研究表明太阳辐射计是一种便携有效的水汽测量仪器.     

太阳能槽式聚光反射镜自动跟踪装置

在分析太阳运行规律的基础上，提出一种太阳跟踪的新方案。描述了槽式聚光反射镜自动跟踪装置的机械结构及跟踪控制的原理、方法，给出具体应用实例。槽式聚光装置的应用前景十分广泛，可用于太阳能制冷、供暖、海水淡化等各种生产、生活领域。     

由非惯性系导出行星相对太阳的运动方程

在理论力学教材中行星相对太阳的运动方程都是在惯性系中导出的。本文把太阳视为非惯性系,在以太阳为非惯性系来研究行星的运动,在此非惯性系中导出的行星运动微分方程与把太阳视为不动时导出的行星运动微分方程完全相同。     

大型带式输送机传动装置的设计研究

本文根据差动轮系自由度等于2的特点,在太阳轮上安装磁粉制动器,从而得到了一种新型的传动装置,可以解决大型带式输送机的驱动和负载起动问题.文中还论述了这种装置的工作原理,并给出了这种传动装置的设计及计算方法.     

航海模拟器中的太阳视运动轨迹的算法

在传统天文学的天体视运动轨迹计算方法的基础上,给出一种在航海模拟器中应用的太阳视运动轨迹的计算方法,并且针对太阳在视运动当中高度变化的特点,提出了一种新的坐标变换方法,以逼真模拟太阳的视运动.     

日凌对卫星通信系统的影响预测

解释了日凌产生的原因，通过链路计算及对日凌发生时天线噪声的计算进而计算出日凌影响最强时接收信号的Eb/N0；给出了日凌时间的计算方法及预测日凌中断程序的流程图。