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《吉林大学》 2010年
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面向温室补光的太阳自动跟踪系统研究

张起勋  
【摘要】: 人工补光是提高温室生产水平的一项新技术,对温室产业的发展有着重要的意义。在我国东北地区寒冷时间长,日照时间短,温室多,因此进行温室人工补光更为重要。 本文的工作是自主研发太阳自动跟踪系统。根据温室补光的功率,并考虑太阳能电池和蓄电池匹配的因素,其中包括长春地区气候气象、地理环境等因素,计算出所用的太阳能电池板数量以及蓄电池的容量。运用Soildworks软件对跟踪机构进行设计以及运动学分析,经分析验证机构能达到运转范围并无干涉现象。同时还进行了一次跟踪的角速度、角加速度、角减速度以及角度的分析。基于有限元的理论,运用大型有限元软件ANSYS建立有限元模型,对太阳自动跟踪机构进行几个典型构件组合静力分析、10级风载荷静力分析、脉动风瞬态动力学分析、模态分析、启动和停机振动分析以及7级近源地震载荷的谱分析。对机构进行模拟分析并给出了求解全过程。分析结果表明,一阶固有频率大于启动和停机过程的频率以及脉动风对机构产生的频率,因此跟踪机构不会产生共振现象,机构的运转是安全的;对跟踪机构进行几个典型构件组合静力分析、10级风载荷静力分析以及7级近源地震载荷的谱分析,机构可以达到设计要求;进一步比较显示,脉动风对机构的影响大,10级风载荷对机构造成的破坏力要大于7级近源地震载荷。 本文还包括控制部分硬件和软件的设计,主要是选取ARM芯片、电路设计以及系统程序的设计。电路主要包括跟踪定位装置电路、阴天检测电路、LPC2104控制电机电路、系统时钟电路、显示电路、辅助电路。整个系统程序包括五个模块:初始化模块、定位跟踪模块、太阳定时跟踪模块、时钟模块以及显示模块。由于定位跟踪模块和太阳定时跟踪模块都有各自的优缺点,而且两种模式可以互补,运用这两种模式进行跟踪太阳得到较好的跟踪效果。 在长春地区进行了将近半年(主要是冬季和春季)的固定和跟踪发电对比实验,通过实验表明:在长春冬季产出电能少,但跟踪产出电能的提高量为20%-25%与预计的相吻合;太阳能产出电能与太阳能辐射量大小有关,随着辐射量增大跟踪发电产出电能要比固定发电产出的电能比例有所增加;同时还表明在阴天情况下两种方式产出电能相同,此时可以停止使用太阳定时跟踪模块,节省负载电量。该系统达到了设计要求,可为高效率太阳能发电提供技术支撑。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S625.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王倩;太阳能半导体制冷箱制冷性能分析[D];南京师范大学;2011年
【参考文献】
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1 蒋秀明;Analysis and Design of Conjugate Cam Shedding Mechanism with Dual Driving Shafts[J];Journal of China Textile University(English Edition);1998年01期
2 谢宇静;;无刷电动机及其应用前景[J];电气技术;2005年10期
3 张常年 ,赵红怡 ,吕原;太阳能电池自动跟踪系统的研制[J];电子工程师;2001年12期
4 梁勇;梁维铭;;太阳能高度角自动跟踪精度的模型仿真[J];光电子技术;2008年03期
5 谈小生,葛成辉;太阳角的计算方法及其在遥感中的应用[J];国土资源遥感;1995年02期
6 ;德国太阳能发电最多的国家[J];广西电力建设科技信息;2006年04期
7 蒙沛南,郑宏飞,何小荣;变倾角倾斜面上太阳辐射总量的气候学计算[J];广西科学院学报;1998年01期
8 徐景智,李同锴,廖祥儒,杨景发,刘玉颖;温室大棚作物生长发育对光色选择性吸收的研究进展[J];河北大学学报(自然科学版);2002年02期
9 李郁;陈定方;;机械CAD在中国的发展现状及趋势[J];湖北工业大学学报;2006年03期
10 张磊,刘东学,杜刚;机械CAD发展方向[J];化工装备技术;2004年01期
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1 吴瑜之;晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究[D];云南师范大学;2002年
2 詹国宁;基于通用CAD的系列产品专用CAD系统研究与开发[D];华中科技大学;2005年
3 张起勋;日光温室内空气流动特性研究[D];吉林农业大学;2007年
【共引文献】
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1 葛正浩,徐锋,李思益;Top-Down方法在成型模具设计中的应用[J];工程塑料应用;2003年05期
2 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 任志宏,王元清,石永久;玻璃自重对点式玻璃建筑柔性支承动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2005年01期
5 葛军,张新培;钢筋混凝土超长结构无缝设计研究综述[J];四川建筑科学研究;2005年02期
6 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
7 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
8 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
9 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
10 贾彬;王汝恒;;风洞试验在我国建筑工程中的应用简介[J];四川建筑科学研究;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 温纪云;申苗;唐驾时;;某型航空发动机双转子系统的动力学响应[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 张凯;刘占芳;;离心场中悬臂梁的动频和椭圆运动性质[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
4 郭树起;杨绍普;;非均质变截面杆的自由振动[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
5 荣志娟;张陵;;输电塔-覆冰导线耦合体系非线性动力响应分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
6 陈花;马学森;韩江洪;魏振春;;μC/OS-Ⅱ在LPC2119微处理器上移植的研究和实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
7 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
8 张恩佳;周佳亮;;流固耦合技术在水轮机蝶阀活门动态特性分析中的应用[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
9 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 姜恒;多尺度结构功能材料在水下声隐身中的应用基础研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
5 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
6 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
7 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
8 徐瑞;大型复杂结构非平稳随机振动分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
10 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
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1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
4 宫明广;基于ARM平台分布式测控终端设计[D];南昌航空大学;2010年
5 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
7 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
8 张炜;嵌入式系统功耗管理研究与实现[D];山东科技大学;2010年
9 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
10 张磊;基于ARM的矿用监测分站[D];山东科技大学;2010年
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1 卞之;潘宇婧;齐臣杰;邢诒存;曲春英;;太阳能半导体空调制冷装置模块化实验研究[J];半导体技术;2009年11期
2 宣向春,王维扬;半导体制冷器的进展[J];半导体技术;1999年01期
3 任欣,张鹏;有限散热强度下半导体制冷器性能的实验研究[J];低温工程;2003年04期
4 殷亮,李茂德;热电制冷系统的非稳态温度场数值模拟及其冷端温度的分析[J];低温工程;2003年06期
5 代彦军,戴维涵,王如竹;半导体冰箱冷热端散热条件实验研究[J];工程热物理学报;2005年S1期
6 金刚善,李彦,刁永发;小空间半导体制冷的实验研究[J];兰州理工大学学报;2004年03期
7 秦锋;李彦;徐立珍;陈昌和;;太阳能半导体空调的实验研究与数值模拟[J];兰州理工大学学报;2007年01期
8 徐立珍;李彦;秦锋;陈昌和;;风冷半导体空调的散热问题[J];兰州理工大学学报;2008年01期
9 叶继涛,陈儿同,贺运红,何立江;太阳能半导体制冷结露法空气取水器取水率的数值模拟[J];上海理工大学学报;2003年01期
10 简弃非,梁荣光,张勇,黄秀艳;半导体制冷效率及空间冷量传递特性试验研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2001年05期
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1 华舟萍;太阳能半导体制冷器在卡车驾驶室内的应用研究[D];长安大学;2010年
【二级参考文献】
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1 丁樟富;跟踪式高效太阳能热水器[J];中外技术情报;1995年11期
2 龙建勋;系列化产品零件的参数绘图法[J];兵工自动化;2000年04期
3 滕少华,余卫东,陆玉昌;面向对象的装配知识表示与装配知识库组织[J];江西师范大学学报(自然科学版);1994年01期
4 汤会香,严密,张辉,杨德仁;太阳能电池材料CuInS_2的研究现状[J];材料导报;2002年08期
5 李鸿晶,冯启民,温瑞智;桁架结构基于地震可靠性分析的优化方法[J];地震工程与工程振动;1997年01期
6 林家浩,丁殿明,田玉山;串联多自由度体系弹塑性地震反应分析[J];大连工学院学报;1979年02期
7 平雪良,朱广平,周来水;一种新的参数化设计方法[J];东南大学学报;1997年05期
8 张常年 ,赵红怡 ,吕原;太阳能电池自动跟踪系统的研制[J];电子工程师;2001年12期
9 屈铁军,王君杰,王前信;空间变化的地震动功率谱的实用模型[J];地震学报;1996年01期
10 王惠琴,黄京根,胡建国,余兴海,徐燕,孙维根;稀土植物生长光源[J];复旦学报(自然科学版);1991年03期
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1 李晶晶;屈植;;我国核能安全立法体系的建设[A];资源节约型、环境友好型社会建设与环境资源法的热点问题研究——2006年全国环境资源法学研讨会论文集(四)[C];2006年
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1 曹建华;结构抗震分析方法的荷载转换及研究[D];大连理工大学;2001年
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1 徐景致,李同凯,葛大勇,杨景发,刘玉颖;植物生长发育对光波段选择性吸收的研究进展[J];河北林果研究;2002年02期
2 马新立;阳光灯对温室蔬菜de补光增产作用[J];农村实用工程技术;2003年03期
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6 刘强;毕玉华;雷基林;申立中;颜文胜;王贵勇;;活塞组件的动力学分析[J];拖拉机与农用运输车;2009年03期
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8 白先进;林玲;马广仁;张瑛;刘金标;;补光明显增大大棚反季节巨峰葡萄果实简报[J];广西农学报;2010年03期
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10 李宝筏;敖永华;;连杆式分插机构运动学动力学分析的程序设计[J];沈阳农业大学学报;1986年S1期
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1 陈建能;赵匀;;机构动力学分析的新方法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
2 刘昕晖;张杨;;铰接式工程机械车辆转向振摆现象分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
3 韩斌;吴玉龙;封伟;陈镇;;聚氯乙烯热解动力学的研究[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
4 杨云川;沈志刚;;射流粉碎动力学分析及对粉体颗料形状的影响[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
5 张喻;陆正刚;;基于磁流变液阻尼器的高速货车转向架动力学性能研究[A];中国铁道学会牵引动力委员会机车动力学及强度学组2008年学术年会——大功率交流传动机车/动车组总体、车体及转向架关键技术研讨会论文集[C];2008年
6 王生泽;刘素平;;可控连杆机构动力学分析的一般方法研究[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
7 李亚强;陈定方;祖巧红;;基于ADAMS的减速器动力学仿真分析[A];湖北省机械工程学会设计与传动学会、武汉机械设计与传动学会2008年学术年会论文集(1)[C];2008年
8 郭勇;陈焰;纪峰;袁小阳;;大型轴系非线性动力学计算中的若干问题探讨[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 刘巨保;罗敏;张强;王琳;;管道内旋转细长梁固液耦合动力学分析方法[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
10 王菊英;姜正良;龚延凤;何嘉鹏;;制冷毛细管中气液两相流体动力学分析和计算[A];全国暖通空调制冷1996年学术年会资料集[C];1996年
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1 本报记者 陈玉强 中油网记者 董云龙;国际油价跌至1年来最低点[N];中国石油报;2006年
2 本报记者 李丹玲;专业补光设备普及速度缓慢[N];中国花卉报;2010年
3 本期主持:宋为伟;用构图弥补光线的不足[N];中国计算机报;2004年
4 黄继汇;海湾国家加大海外并购力度[N];中国证券报;2008年
5 王景浩;用U2灯在室内补光[N];中国摄影报;2007年
6 梅子;蔬菜温室人工补光和遮光[N];新疆科技报(汉);2006年
7 本报记者 李丹玲;LED补光灯前景看好[N];中国花卉报;2010年
8 曙光 锦洪;OEPS2000填补光纤通信应用一项空白[N];中国电子报;2000年
9 本报记者  赵彤刚;国际油价破56美元创年内新低[N];中国证券报;2006年
10 赵玉勇;可以这样对待陌生短信和电邮[N];计算机世界;2006年
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1 张起勋;面向温室补光的太阳自动跟踪系统研究[D];吉林大学;2010年
2 赵树忠;提高激光跟踪三维坐标测量精度的研究[D];天津大学;2007年
3 李岩;光电稳定跟踪装置误差建模与评价问题研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 李震;内燃机曲轴-轴承系统摩擦学动力学耦合研究[D];合肥工业大学;2005年
5 李卓;粘弹性分数阶导数模型及其在固体发动机上的应用[D];清华大学;2000年
6 牟淑志;无陀螺惯性测量组合仿真及实验研究[D];南京理工大学;2007年
7 赵建明;伊朗国家安全战略的动力学分析(1953-2007)[D];复旦大学;2007年
8 孟杰;高速电主轴动力学分析与实验研究[D];重庆大学;2008年
9 杨永刚;6-PRRS并联机器人关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 贺元成;重载低速传动未级小齿轮自调位装置的研究[D];上海大学;2009年
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1 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
2 王阳阳;重型汽车双前桥系统运动学和动力学分析[D];合肥工业大学;2005年
3 蒋云飞;铁路提速路基加固振动沉拔桩机的动力学分析与优化设计[D];石家庄铁道学院;2005年
4 王炜方;液压无级变速器的设计与研究[D];南京理工大学;2004年
5 韦继春;双质体振动理论应用的研究及其虚拟样机的优化设计[D];北京化工大学;2004年
6 刘红领;摩托车随机疲劳试验台的运动学与动力学分析[D];东北大学;2005年
7 龚安栋;卫星太阳能帆板的有限元分析[D];国防科学技术大学;2004年
8 陈育明;平面变胞间歇运动机构的分析与研究[D];福州大学;2006年
9 傅伟成;摇摆往复机构单缸柴油机的优化设计[D];天津大学;2004年
10 张小江;机器人仿真研究及运动学动力学分析[D];吉林大学;2006年
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