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。     

太阳能追日系统控制装置的研究

为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳能跟踪方法,设计了一种用于太阳能集热装置的自动二维旋转台,该平台采用了一种新型的双轴跟踪实验系统,实现太阳光照射方向的实时跟踪。系统以8051单片机为核心,采用二维PSD传感器的方法,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,间接的随时随地的测量入射光线与固定平面法线的夹角,通过A/D转换器后接入转化至单片机,再通过单片机来控制两台步进电机驱动双轴跟踪装置以便调整固定支架的位置,直到固定平面与太阳光垂直,使旋转台上固定接受太阳光部件的表面始终与太阳光垂直,因而能大大提高其太阳能的利用效率。     

基于单片机的混合式太阳能跟踪控制器

针对光伏发电效率低、成本高的现状,分析光电转换效率低下的产生原因,研究了一种四点式双轴光电跟踪与数据库跟踪混合的太阳能跟踪控制器。本系统以单片机STC15F2K16S2为控制核心,设计了整套自动跟踪装置。确保正常太阳光下采用光电跟踪,光线弱时采用数据库跟踪模式,实现实时精确跟踪、数据库数据更新,并解决天气不利影响因素,大大提高了发电效率。本系统低成本、高精度、跟踪效果好、结构简单易操作,适用于各种光伏发电系统。     

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。     

基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计

本系统以单片机为核心,构建了由光电二极管检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置,设计出一套自动使太阳能电池板保持与太阳光垂直的自动跟踪系统。在晴天检测时能自动跟踪太阳并实时回存正确数据,消除因季节变化而产生的积累误差,在阴天时能自动引用晴天时的位置,控制精度高,具有广泛的应用潜力。实现了追踪太阳的效果,达到提高发电效率的目的。     

基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计

本系统以单片机为核心,构建了由光电二极管检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置,设计出一套自动使太阳能电池板保持与太阳光垂直的自动跟踪系统.在晴天检测时能自动跟踪太阳并实时回存正确数据,消除因季节变化而产生的积累误差,在阴天时能自动引用晴天时的位置,控制精度高,具有广泛的应用潜力.实现了追踪太阳的效果,达到提高发电效率的目的.     

太阳能自动跟踪系统的设计

为了使太阳光始终垂直太阳能电池板照射,提高太阳能转化为电能的效率,设计了以STM32F103ZET6为核心,外围扩展光强采集,步进电机,GPS,液晶显示等的自动跟踪系统。LCD液晶显示屏显示相关数据,太阳光跟踪采集模块采用视日运动轨迹追踪与光电检测两种方式相互配合,GPS模块获取当地的时间日期及经纬度等信息,据此测算太阳方位角及高度角,并驱动步进电机调整太阳能板角度。测试表明系统能实现实时跟踪太阳光,工作稳定,灵活性强。     

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。     

基于光电跟踪系统的系列实验开发

介绍了＂光电跟踪系统＂实验装置,针对自动化专业目前实验课程的现状和问题以及该实验装置已有模块的不足开发了光电跟踪系统的图像处理、光电跟踪系统的目标跟踪、光电跟踪系统的PID控制系统设计、基于神经网络的光电跟踪控制系统设计、基于模糊控制的光电跟踪控制系统设计等五项实验内容。该系列实验可以作为自动化专业模式识别、智能控制等课程的配套实验课,其开放的实验内容提高了学生的创造性思维和工程实践能力,得到了良好的教学效果。     

基于太阳辐射量控制的新型跟踪系统研究

为了减少系统能耗,提高太阳能系统的发电量和收益率,设计了一种基于太阳辐射量控制的太阳能跟踪系统。采用太阳运行轨迹跟踪和传感器跟踪结合的方式跟踪太阳位置,同时用太阳辐射量传感器信号来判断是否执行跟踪,使跟踪条件更加精确。实验结果表明理论计算所设定的跟踪阈值满足实际跟踪的要求,同时该跟踪方式相对固定摆放方式,提高了太阳能电池发电效率约30%。     

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。     

太阳能光伏板角度控制实验教学系统设计

针对目前太阳能光伏发电技术中太阳能光伏板大多数采用固定安装方法,导致太阳能转化效率较低的问题,设计了一种用于实践教学的太阳能光伏板角度控制系统。系统以STM32单片机作为控制器,以双轴跟踪装置作为执行机构,以视日运动轨迹和光电跟踪相结合跟踪太阳光。实验结果表明,系统可以较为准确地跟踪太阳光,提高了太阳能的转化效率。该系统的实验教学过程,对于提高学生的实践动手能力有着重要意义。     

自然环境加速实验装置中自动跟踪太阳方法

自然环境中的材料加速老化实验装置的使用已成为时候性实验的主要发展趋势，它的研制成功，对新材料，新涂料的研究开发具有深远的影响和推动作用。全自动、全天候准确的跟踪太阳则是该加速实验装置的重点攻关项目。提出了用于该加速实验装置的一种新的准确跟踪太阳轨迹并对太阳运行轨迹公式进行修正的方法，介绍了该装置实时跟踪太阳模块的设计及其对太阳轨迹的修正，并对跟踪模块中使用的跟踪太阳传感器原理进行了详细的阐述。     

一种快速三轴全方位光电跟踪策略

为了消除两轴光电跟踪系统的跟踪盲区,提出了一种存在冗余自由度的三轴光电跟踪系统.先运用四元数方法,建立三轴光电跟踪系统的运动学模型,然后在此基础上,应用极小范数最小二乘算法,设计出一种快速三轴全方位的光电跟踪策略.该跟踪策略针对方程系数求取Moore-Pen-rose广义逆矩阵,通过对三轴光电跟踪系统的运动方程进行三角变换,得到了三轴角增量组合的极小范数最小二乘解.仿真和实验结果表明,该跟踪策略不需要复杂的寻优过程,即可真正实现三轴联动全方位连续跟踪运动,与其他跟踪策略相比,该跟踪策略在跟踪运动过程中所需的各轴转动角度更小,因此跟踪性能更加优越.     

PID-Fuzzy分段式控制方法在太阳跟踪系统中的应用

基于自动跟踪光伏发电系统,对太阳位置的检测和光电池云台跟踪控制的问题进行了深入的分析,并提出了PID-Fuzzy分段式跟踪控制方法。通过对太阳方位角的分析计算和电池板方位角的检测,设计了以太阳方位角为输入量、电池板方位角为反馈量的PID-Fuzzy控制器。该控制器可以依据角度的偏差大小来自动切换控制规律,较好地解决了系统快速性和跟踪精度的问题。并且通过Matlab仿真和实验数据对该控制器性能进行了分析。结果表明,该方法不仅降低了调节时间,而且使控制跟踪精度在原有精度基础上提高了2%,有效地提高了光电转换效率,为同类跟踪系统提供了可行性方案。     

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。     

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。     

太阳阵列天线伺服跟踪系统设计

高精度、全天候、高可靠性是太阳跟踪的典型要求.本文提出了在太阳跟踪过程中同时使用闭环跟踪与开环跟踪相结合的跟踪方法.该方法既克服了光电跟踪容易受天气条件影响的缺点,也解决了视日跟踪产生累积误差的问题.同时提出了伺服跟踪系统的设计方案.     

一种基于双轴旋转角度的太阳能自动跟踪系统的设计

提出一种双轴光电跟踪方式：在相互正交的双轴平面上由光敏电阻组成阵列圆,在其中心设置遮挡杆.根据遮挡杆和其阴影长度判断出太阳光的位置,分别算出双轴应该旋转的角度,实施自动跟踪.试验结果证明,该跟踪系统相对固定角度太阳能跟踪系统,提高发电效率25％;相比实时跟踪系统,降低耗能68％.     

一种Zigbee网络群控聚光光伏系统设计

聚光光伏能有效降低光伏发电成本,如何实现聚光器跟踪系统的可靠性、精度及成本达到合理平衡是目前聚光光伏发电研究的重要内容之一。提出了一种基于Zigbee网络自动跟踪群控系统设计方案,该系统通过定日器检测太阳光强并确定太阳位置,再通过Zigbee网络将太阳位置发送给各聚光器的控制器调整聚光器的朝向,从而使太阳电池板获得更多的光照强度。