收藏本站
《河北工业大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于球面机构的太阳跟踪装置控制系统的研究

王涛  
【摘要】:科学家们公认,太阳能是未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源。目前太阳能利用转化率约为10%~20%。理论分析表明:太阳的跟踪与非跟踪,能量的接收率相差37.7%。研究开发太阳能双轴跟踪装置,可以提高太阳能的接收效率,拓宽太阳能的利用领域。 本文研究的内容是基于球面机构的太阳跟踪装置的控制系统。该跟踪机构采用三自由度并联球面机构,实现了对太阳高度角和方位角的实时跟踪,冗余自由度增加了系统的刚度。导出了球面机构的位姿反解,得出机构的输入角,并针对太阳跟踪装置的工作要求,提出了利用单片机实现实时跟踪的控制方案。系统采用主动式跟踪,即预先计算好对应于某时刻太阳位置的跟踪机构的输入角度,通过跟踪器上平台不同位置上摆放的光电传感器感受该太阳位置的光照,反馈回电信号,单片机根据该信号调用子程序发出脉冲对步进电动机的转动角度和方向进行控制,实现了机构对太阳的自动跟踪,使跟踪装置的上平台始终处于垂直于光照方向,达到了能量最大限度的接收。控制系统硬件选用Atmel公司的At89c51(与Intel公司MCS—51系列兼容)作为控制核心来控制机构的执行部件——步进电动机。完成了单片机外围硬件电路的设计和相应的软件的设计。系统驱动器采用了与步进电机配套的专用集成模块,具有强抗干扰性、高频性能好、结构简单、运行平稳等特点。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK513.4

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 苑玮琦;刘丽微;;基于视觉的太阳方位检测装置的研究[J];计算机测量与控制;2008年07期
2 彭长清;彭佑多;谢伟华;尹喜;黄军卫;;碟式太阳能聚光器跟踪系统研究(下)[J];太阳能;2012年04期
3 阳波;张帅;道辻洋平;;基于四元数的球面太阳跟踪装置位置反解[J];微计算机信息;2012年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩延民;太阳能高倍聚光能量传输利用理论及试验研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 史伟会;太阳自动跟踪系统研究[D];东华大学;2011年
2 金晶晶;太阳光线自动跟踪装置[D];沈阳工业大学;2007年
3 黄茜;高倍聚光光伏自动跟踪系统的设计[D];安徽理工大学;2012年
4 李保来;基于高精度算法的太阳动态跟踪技术研究[D];合肥工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 刘国永,陈杰平;单片机控制步进电机系统设计[J];安徽技术师范学院学报;2002年04期
2 樊峰鸣,马良涛;单轴太阳能跟踪系统的研究[J];河南城建高等专科学校学报;2000年03期
3 黄灼尧;单片机控制步进电机的方法研究与应用[J];广东土木与建筑;2001年08期
4 范岳华;李挺;杨世模;沈龙翔;赫定国;陈自强;刘法顺;范静龙;;五种太阳能设备跟踪器及其涉及的物理背景分析[J];河南科学;1991年01期
5 林福泳;3-RPS 并联机构运动分析[J];机械科学与技术;1998年03期
6 郑小年,黄巧燕;太阳跟踪方法及应用[J];能源技术;2003年04期
7 叶元烈,秦东晨,苏智剑;双级圆柱齿轮减速器传动比分配的分析与计算[J];机械传动;1997年04期
8 李建英,吕文华,贺晓雷,于贺军;一种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计[J];太阳能学报;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周斌;陈伟海;于守谦;;基于AVR单片机的门禁控制器的设计与实现[J];安防科技;2008年02期
2 沈科杰;李伟;姚晖;季上满;;基于AT89C52的智能家庭语音报警系统研究[J];安防科技;2010年02期
3 陈一飞;智能型遮阳控制系统的研究及构建[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年04期
4 陈香琳;;基于LabVIEW开发的工程机械虚拟仪表[J];安徽建筑;2010年03期
5 刘源;纪建伟;;一种灭菌新装置的设计及初步试验[J];安徽农业科学;2008年17期
6 张曦;;太阳能供电与半导体制冷箱的设计[J];中国建设动态.阳光能源;2004年04期
7 杨金焕;葛亮;;太阳辐射量与光伏系统优化设计软件[J];中国建设动态.阳光能源;2005年06期
8 王润波;;光伏系统设计思路及注意事项[J];中国建设动态.阳光能源;2006年01期
9 王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;;大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护[J];阳光能源;2008年04期
10 牛礼民;冯能莲;陈龙;杨启耀;;串联式混合动力电动汽车电机控制系统研究[J];安徽农业大学学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 江磊;李晋川;陈国平;邹远文;黄学进;;无线遥测便携式多通道振动数据采集系统的设计与实现[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
2 李凯;王少萍;;一种基于DSP的直流调速系统仿真及验证[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
3 朱昱;罗峰;孙泽昌;;汽车空调控制器的设计[A];中国汽车工程学会汽车电子技术分会第七届(2006)年会暨学术研讨会论文集[C];2006年
4 王希靖;许振清;李春旭;;水轮机转轮叶片修复用弧焊机械手的示教[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
5 王锦程;万曼影;赵新颖;邓真全;;智能住宅技术与远程抄表[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
6 张新敏;刘春哲;李雅峰;;基于单片机的标记打印机字符输出及显示[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
7 袁兆梅;张治国;;基于单片机PWM控制逆变电源的设计[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
8 杨侠;喻九阳;黄志强;;激光采样仿形方法在加工自动化中的应用[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
9 陈辛波;邱海;;一种5R过约束等速空间机构的位移分析[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
10 夏新念;;一种新型空间复数模型研究[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
2 朱震宇;我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究[D];中国地质大学(北京);2010年
3 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
4 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
5 杨志胜;有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能[D];浙江大学;2010年
6 秦湘灵;可再生能源发电政策与环境效益分析方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 司晓青;芦丁抗紫外线照射所致皮肤光损伤的防护作用及其机制的研究[D];山东大学;2011年
8 吕新明;啮合式电动机的基础研究[D];北京邮电大学;2011年
9 李艳;多输入直流变换器电路拓扑及控制策略研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 杨新桦;金属带式无级变速器控制系统与控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
2 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 丁鉴彬;注塑机械手控制系统设计研究[D];山东科技大学;2010年
4 姚文静;YJ-A型盘形闸工作间隙报警仪的设计[D];山东科技大学;2010年
5 狄东晗;矿井风机监控保护系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 王坤;液体粘性传动研究及应用[D];山东科技大学;2010年
7 赵昊;微测位移传感器在轮毂跳动量中的应用[D];长春理工大学;2010年
8 李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;2010年
9 夏启明;航空相机动态分辨率检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
10 艾广燚;基于DSP的航空相机地面景物模拟系统的研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志伟;;西班牙采用联合投资形式开发太阳能电站[J];中国建设动态.阳光能源;2006年02期
2 熊平;CCD与CMOS图像传感器特点比较[J];半导体光电;2004年01期
3 薛建国;基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计[J];长春师范学院学报;2005年07期
4 刘巍;王宗超;;碟式太阳能热发电系统[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年10期
5 黄剑波;朴仁官;郭帮辉;王克军;;一种高精度全天候太阳跟踪仪的设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年03期
6 刘京诚;任松林;李敏;罗勇;杨庆峰;;智能型双轴太阳跟踪控制系统的设计[J];传感器与微系统;2008年09期
7 王志超;韩东;徐贵力;毛建国;沈峘;;一种新型太阳跟踪器的设计[J];传感器与微系统;2009年02期
8 吴静;杨懿;潘英俊;;用四象限硅光电池和单片机实现太阳跟踪[J];四川兵工学报;2009年01期
9 庄逸峰;贾正源;;我国太阳能开发利用现状及建议[J];科技和产业;2008年09期
10 梁勇;梁维铭;;太阳能任意方位跟踪系统设计[J];电测与仪表;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王高;窄脉冲激光波长测试技术研究[D];中北大学;2005年
2 江守利;反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟平;通过嵌入式系统GPRS实现PC机与手机通信的研究与开发[D];内蒙古大学;2011年
2 韩志强;基于DM642的印刷品图像检测[D];西安科技大学;2011年
3 冯月霞;基于DSP的视频图象目标快速识别与跟踪系统设计[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
4 郑飞;碟式太阳能热发电跟踪机构电路优化设计和实现[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2003年
5 杨义;空芯光纤的传输特性研究[D];燕山大学;2003年
6 宋开峰;新型太阳跟踪装置机构的研究[D];河北工业大学;2004年
7 刁红泉;基于DSP的三相混合式步进电机脉冲细分驱动系统[D];浙江大学;2005年
8 孙茵茵;自适应复精度太阳跟踪平台[D];华中科技大学;2005年
9 张宝星;太阳能利用的跟踪与聚集系统研究[D];合肥工业大学;2006年
10 王金奎;日总辐射及逐时辐射模型的适用性分析[D];西安建筑科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 王文博;李明;季旭;魏生贤;王六玲;杨玉文;范介清;龙星;;菲涅耳聚光系统下砷化镓电池输出特性研究[J];光学学报;2012年07期
2 苗凤娟;刘嘉坤;陶佰睿;董建;;太阳光入射角光电检测装置[J];电子器件;2013年01期
3 唐敏;陈铭锋;;太阳能电池板自动追踪装置的设计[J];科技信息;2011年11期
4 沈卓民;姜周曙;黄国辉;;基于ZigBee的太阳能集热器无线跟踪系统[J];机电工程;2012年10期
5 韦小丽;;光伏发电自动跟踪系统集控方案分析与设计[J];陕西电力;2012年04期
6 杜伟巍;邹丽新;尤金正;周同;;基于COMS图像传感器的太阳自动跟踪控制器设计与实现[J];现代电子技术;2010年11期
7 吴楚钢;彭连杰;李贵乾;文栋良;刘飞;李强;;沙漠中公路隧道修建可行性研究[J];中国沙漠;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李春芳;太阳能电动车关键技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘凤龙;一种新型的太阳能光伏发电控制系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 徐章禄;低倍率聚光光伏系统的性能研究[D];浙江大学;2011年
3 金胜骞;镀锌生产线带钢整体振动检测技术研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 马建华;塔式定日镜跟踪控制系统的研究[D];杭州电子科技大学;2011年
5 李枝玖;太阳能光伏电站自动跟踪系统的研究[D];华北电力大学;2011年
6 徐静;自动跟踪式独立太阳能光伏发电系统研究[D];杭州电子科技大学;2009年
7 海俊云;基于相机的太阳方位检测与跟踪技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王慧利;基于视觉的道路划线机自动检测装置[D];沈阳工业大学;2008年
9 董康;掌纹图像采集与识别装置的研究[D];沈阳工业大学;2009年
10 王志超;太阳能热发电系统中太阳跟踪器的研究[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 范岳华;;井下阳光 实现在望[J];河南科技;1985年02期
2 范岳华,李挺;斜煤井天然采光初步研究[J];河南科学;1988年04期
3 李淑好;步进电机的核步法闭环控制原理[J];机电一体化;2001年03期
4 方跃法,黄真;三自由度3-RPS并联机器人机构的运动分析[J];机械科学与技术;1997年01期
5 肖国铭;塔式太阳能聚光系统定日镜的运动规律及跟踪精度分析[J];太阳能学报;1981年04期
6 李挺,范岳华;赤道式太阳电池跟踪器的结构设计[J];太阳能学报;1987年03期
7 王兴安,顾荣根,徐益峰,钱伟康,郑海中;双轴自动跟踪微机控制平板太阳集热器热性能测试装置[J];太阳能学报;1988年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜宗潆;;国内外动态[J];微特电机;2008年09期
2 王爱乐;刘爱萍;卜庆华;;直线脉冲电机(LPM)驱动控制系统的研究[J];太原理工大学学报;2007年01期
3 张洪波;窦满峰;韩英桃;王云伟;;宽调速细分自适应步进电动机驱动器研究[J];微电机;2007年04期
4 夏润生;张珏;曾志新;刘峰壁;;蜂窝纸板生产线中纠偏系统设计[J];现代制造工程;2010年12期
5 陈秉岩;周宛谕;朱昌平;;高压大功率步进电动机驱动器异常保护[J];微特电机;2007年10期
6 丘尚初;;步进电动机驱动器[J];微电机;1988年04期
7 何火娇;步进电动机定流双压驱动器的研究[J];江西农业大学学报;1989年03期
8 陈鹏,汪至中;MC33991型二相步进电机驱动器[J];国外电子元器件;2005年09期
9 李宇成,郭建军;一种新型的五相步进电动机驱动器[J];北方工业大学学报;1993年01期
10 乔璐,刘景林,韩英桃;一种实用的步进电动机驱动器设计[J];微特电机;2005年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何永洪;周密;袁金颖;石高全;;聚吡咯/金纳米粒子双层膜的合成及性质研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
2 张震;刘立武;刘彦菊;冷劲松;;介电弹性体卷形驱动器的设计制造及性能测试[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 ;新型汽车发动机电控系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年
4 王宗培;;步进电动机[A];电气技术发展综述[C];2004年
5 华子兴;余国光;梁连兵;;压缩驱动器的功率试验[A];2005年声频工程学术交流会论文集[C];2005年
6 刘立武;张震;刘彦菊;冷劲松;;介电弹性体薄膜驱动器的驱动性能研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
7 陈新宇;;GaAs MESFET电压驱动器[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
8 车荣合;王晓骞;李渊林;;电机智能变频驱动器[A];中国航海学会航标专业委员会沿海、内河航标学组联合年会学术交流论文集[C];2003年
9 黄哲;孙伟;晏鹏飞;王东文;;全数字交流永磁伺服电机驱动器在电动汽车上的应用[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
10 张黎;;高压大功率IGBT驱动模块技术特点分析[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 青化 编译;照明LED驱动器LM3445[N];电子报;2009年
2 曲希刚;ACOPOSmulti智能伺服驱动器突出节能、紧凑及安全要求[N];中国纺织报;2007年
3 驻张家港首席记者 陆晓华通讯员 宋联军;塘桥纺织业换装“驱动器”[N];苏州日报;2008年
4 小菲;两大标准来一统[N];计算机世界;2003年
5 山东 牟晓东 李丽香;由浅入深,硬盘隐藏技巧[N];电脑报;2005年
6 本报记者 顾新杰;“康宝”完成“过渡”使命?[N];计算机世界;2003年
7 成都 青化;升压型百只LED驱动器ZD1680[N];电子报;2008年
8 高鸣矫 DigiTimes;Fairchild推出最小的整合型视频滤波驱动器[N];电子资讯时报;2006年
9 ;驱动器不见了[N];电脑报;2002年
10 江西 张磊;破解注册表隐藏驱动器[N];电脑报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩小涛;光电传感数字化及其继电保护技术研究[D];华中科技大学;2004年
2 潘成亮;螺旋电极式压电驱动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 王宏;用于仿生推进的SMA驱动器研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 孙发明;超磁仿生机器鱼力学机理及数值模拟[D];大连理工大学;2009年
5 陈兵芽;石蜡热力学特性及其无缆驱动器研究[D];南昌大学;2008年
6 徐爱群;超磁致伸缩采油换能器工作机理及应用基础研究[D];浙江大学;2007年
7 张利祥;金属注射成形多孔NiTi形状记忆合金及其传热驱动的研究[D];上海交通大学;2008年
8 刘爽;锆钛酸铅(PZT)陶瓷材料相关技术与应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 杜娟;高精度电子组装设备中智能材料驱动器的建模与控制研究[D];华南理工大学;2010年
10 卢普生;高聚物凝胶驱动器及其在机器人中的应用[D];上海大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王涛;基于球面机构的太阳跟踪装置控制系统的研究[D];河北工业大学;2005年
2 刁奉丽;二相混合式步进电机微步驱动技术的研究与实现[D];西安理工大学;2006年
3 唐爱民;三相混合式步进电动机细分驱动系统的研究与实现[D];福州大学;2004年
4 韩轩;五相混合式步进电动机驱动系统的设计与仿真[D];大连交通大学;2010年
5 卢华锋;嵌入式DSP在航海设备中的应用[D];武汉理工大学;2006年
6 康靖;光电纠偏控制器的设计研究[D];西安理工大学;2008年
7 安立宇;基于Nios Ⅱ的步进电机细分控制系统设计与研究[D];东华大学;2009年
8 郑凤杰;多台出租车计价器本机检定管理系统的研制[D];郑州大学;2005年
9 徐修青;遥控轮式诸元装定平台控制系统设计研究[D];南京理工大学;2008年
10 王俊;数字化变电站的设计方案研究[D];合肥工业大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026