基于单片机的太阳自动跟踪装置的设计与制作

为了充分、高效地利用太阳能, 人们普遍采用跟踪太阳的方式来实现.设计并制作了一种以单片机为核心的新型太阳自动跟踪装置.装置根据地理纬度、太阳赤纬和太阳时角,计算太阳的高度角和方位角,从而控制步进电机,通过传动机构实现太阳能电池板自动跟踪太阳的目的.从装置的原理、结构和应用效果等方面,对系统各部分进行了介绍.     

基于单片机控制的太阳自动跟踪系统设计

运用欧几里得几何知识,分析研究了太阳自动跟踪系统的旋转原理,据此设计了太阳自动跟踪系统的机械结构和以单片机为控制核心的自动跟踪控制器。重点介绍了实现对太阳最强光实时跟踪的光检测电路与电机驱动电路的设计。实验表明所设计的系统中太阳能电池板可高精度自动跟踪太阳,太阳能发电系统的效率较高。     

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。     

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。     

基于太阳运动及辐射理论的跟踪装置评价系统研究

以地球运动规律、太阳辐射理论以及数学归纳法为基础,通过MATLAB软件的图形用户接口开发环境,对基于太阳跟踪装置设计和安装的太阳跟踪评价系统进行开发。所开发的太阳跟踪评价系统能够快速分析拟设计太阳跟踪装置的太阳高度角和方位角运动范围、太阳光到达地面的总辐射量、太阳跟踪装置的最优安装间距,以及对当地安装太阳跟踪装置的必要性进行评级,为太阳跟踪装置的设计和安装提供参考。     

太阳能吸收装置超调跟踪系统效能分析

太阳光线入射角是太阳能辐射效率的重要影响因素,以兰贝特定律为基础,借鉴太阳在地外斜面曝辐量的定义,引入了超调跟踪的概念。在对超调跟踪系统进行了效能分析后发现,实时跟踪系统所能吸收的太阳能最多,但需要实时检测与控制,而固定式太阳能吸收装置利用效率很低。使用超调跟踪系统在1天中仅使接收装置调整3次就可达到平均效率95%以上的效果。     

一种新颖的太阳自动跟踪装置

采用双轴光电跟踪方式,以传感电路作太阳方位角和高度角的检测电路,以直流电机作为驱动机构,设计了一种新颖的太阳自动跟踪装置。阴天及夜晚自动停止工作,既节省了电能,又减小了机械磨损;装有西限位开关,使跟踪装置在傍晚光线变暗时自动返回到初始状态,便于次日凌晨重新对太阳进行跟踪;机械结构简单,便于安装及维护。跟踪精度高,成本却很低。经实际测试可提高太阳电池发电效率约30%,有一定的推广价值。     

硅光电池板自动跟踪太阳机械装置的设计

设计的机械传动装置,通过外在的信号检测与光电转换电路控制,在电机的正反转驱动下,带动太阳能硅光电池板实现俯仰和周转两个方向的太阳跟踪运动。确保太阳能集光板自始至终与太阳光线呈90°的最大集能角度,从而收到最好的集能效果。     

焊缝自动跟踪技术

焊缝自动跟踪是由传感器、调节器、执行机构三个部分组成的闭环反馈系统,其中传感器是关键也是难点,传感器的基础研究涉及了电磁、光学、气压等传感理论。电磁传感器的焊缝自动跟踪系统,在生产实践过程中不断得到改进,开发了一种新型的焊缝自动跟踪控制设备,对设备的功能、工作原理及试验结果作了较详细的阐述。     

碳酸盐岩风化壳储层的地球物理预测方法

针对碳酸盐岩风化壳储层埋藏深、横向变化大、非均质性强、成藏条件复杂的特点,应用地震属性综合分析技术、三维地震相干体分析技术、频谱分解技术、三维可视化技术等多种技术,综合分析了塔里木盆地碳酸盐岩风化壳储层的各种地震属性特征,研究了一套预测碳酸盐岩风化壳储层分布规律的方法。该套综合分析方法避免了单项技术分析的多解性,可以提高同类油气藏储层预测的精度,从而降低钻探风险。这种方法是可行的,可以在一定程度上预测碳酸盐岩风化壳储层发育有利区域。     

线路参数自动检测系统数据的处理方法

给出一种非接触式铁路轨道线路参数检测系统的结构及功能,分析了各种线路参数的测量原理,并着重论述了用于检测线路方向和高低不平顺的弦测法和逆滤波原理及系统中采用的数据处理方法和逆滤波器实现技术.大量实验数据表明,该系统可靠性高,精度优于手工测量,完全满足铁路现场静态检测的要求.     

基于蚁群聚类的多目标跟踪航迹起始方法

针对杂波环境下的航迹起始的NP难问题,提出了一种基于蚁群聚类的数据关联方法.为每个测量数据赋予给定的特征值,利用基于拾起和放下的蚁群聚类算法确定所需起始目标航迹数目,利用模糊蚂蚁聚类算法提取目标航迹.数值仿真结果表明:在杂波密度稀疏、目标交叉运动的条件下,目标航迹起始的成功率为100％,最大运行时间为2.131 s;在密集杂波条件下,航迹起始的成功率为100％,最大运行时间为12.378 s.     

干湿周浸法及其在耐候钢研究中的应用

利用集成电路控制微电机实现了试样在指定时间里的干湿周浸。叙述了周浸仪的线路设计,并用它测定了稀土含量对09CuPTiRE钢耐大气腐蚀性能的影响。发现当稀土含量达0.012％时,稀土能明显地改善钢的耐大气腐蚀性能。     

运动目标自动跟踪中速度测量方法初探

提出和探讨一种对运动目标进行软件自动跟踪的方法,采用光流场方法提取图像序列中移动较快的运动目标．并逐帧追踪其运动的方向和运动速度,进行定量分析计算．     

岩体风化突变模型

在Ｔｈｏｍ突变理论的基础上,导出了适用于岩体风化分带研究的突变势函数,建立了由综合力学强度性系数Ｒ和水蚀强度系数ａ控制的岩体风化突变模型,对作为三峡大坝基础的弱风化岩带的处理结果表明,只要把模型中的Ｒ和ａ控制在或靠近尖点区微风化岩带内,就可以达到充分利用风化岩体和优选建基面的目的。     

石质文物风化程度超声波检测方法探讨

石质文物是文化遗产的一部分。由于年代久远,许多石质文物都遭受着严重的风化病害侵蚀。对石质文物的风化程度进行检测、评价,已经成为石质文物保护中一项紧迫的任务。从理论和方法上探讨了利用超声透射波和瑞雷波检测石质文物风化程度的可行性,并分别应用这两种方法对浙江义乌古月桥桥身条石、故宫汉白玉栏板以及北京西黄寺抱鼓石的风化程度进行了检测,取得了较好的效果。     

中奥陶系与上侏罗系间古风化壳的判别与分析

在喀佐附近,中奥陶系石灰岩之上有一个古风化壳。侏罗系石灰岩质砾岩覆盖在古风化壳之上,并渗入石灰岩裂隙之中。砾岩层厚300 m,砾石由石灰岩构成,砾石大小为0.03～0.05 m及0.5～1 m,磨圆度较好。通过对这个古风化壳的分析,可为中生代盆地边界的确定提供有力证据,也为寻找古砂矿床提供地质资料。     

一种非合作双基地雷达目标跟踪方法

针对非合作双基地雷达系统的特点,提出了一种能快速找到航迹的目标跟踪处理方法。该方法首先用基于速度的方法起始可能航迹,然后利用跟踪波门技术对后续的测量点集进行相关性检测,接着进入Kalman方法预后续点迹位置的阶段,然后用最近邻域(NN)法搜索出属于该可能航迹的所有点迹,最后进行航迹的确认并开始搜索新的目标航迹。以实测数据为例进行实验,验证了该方法对非合作雷达系统目标跟踪的有效性。     

伸长法测金属丝杨氏模量实验的改进

自制了一种测量微小位移的传感器，用于测量金属丝的伸长量，进而测出其杨氏模量，和传统的测量杨氏模量的其它方法相比较，这种方法是一种电测法，明显、直观、误差小，具有极大的优越性。