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太阳能自动跟踪系统的设计
资料介绍
能源短缺是各国面临的重大问题,太阳能作为一种清洁的可再生能源,受到广泛关注。提高太阳能利用率一直是太阳能利用关注的焦点,保持太阳能电池板被太阳光垂直照射能够有效提高太阳能利用率,因此进行太阳能自动跟踪系统的研究具有重要的意义。
本文通过对太阳运行规律的分析,对太阳能自动跟踪的方法进行了深入的研究。采用以视日运动轨迹跟踪为主,光电检测修正视日运动轨迹跟踪误差的方法进行太阳能自动跟踪系统的设计。其基本原理是:在日出后日落前,先进行视日运动轨迹跟踪,然后由四象限探测器判断天气状况,若是晴天,对视日运动轨迹跟踪的误差进行调整,若是阴天就结束本次跟踪,等待一分钟过后进行下一次的跟踪。本文对跟踪系统进行了软硬件设计,研制了小功率自动跟踪系统实验样机。在硬件方面,给出了以单片机作为控制中心的系统设计,选择四象限探测器作为探测太阳光变化量的传感器,选择低功耗、高性能的实时时钟芯片DSl302完成系统跟踪所需的计时功能,论文对硬件系统主要功能器件的选型、控制电路的设计过程进行了详细描述。在软件方面,给出了实现视日运动轨迹跟踪及光电检测对视日运动轨迹跟踪误差的修正算法,采用步进电机细分驱动方法提高了系统的跟踪精度,论文详细描述了相关算法和各功能子程序的设计。
最后,对研制的系统进行了试验,试验结果表明系统设计合理,工作正常。
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