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《武汉理工大学》 2012年
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基于阴晴判断的混合双轴太阳跟踪控制系统

王海军  
【摘要】:随着能源危机和环保问题日趋严重,人们对太阳能等新能源的开发利用越来越重视,但太阳能利用效率低以及发电成本高的问题一直影响和阻碍着太阳能技术的推广。本论文对太阳跟踪技术进行了系统研究,可实现对太阳能更高的利用率,这对拓宽太阳能的利用领域具有重要的意义。 论文提出了对天气状况进行阴晴判断的方法,研究了一种基于阴晴判断的混合双轴太阳跟踪控制系统。该系统首先对天气状况进行判断,从而根据不同天气状况,采用视日轨迹跟踪或光电跟踪与视日轨迹跟踪两者结合的混合跟踪方式。论文给出了光电跟踪方式的具体思路和实现方法,分析并确定了视日轨迹跟踪的计算方法,验证了该方法的可行性。 根据提出的跟踪方法,设计了一套小型双轴跟踪系统,该系统由双轴跟踪装置和跟踪控制系统组成,其中跟踪装置是为了分析及实现该跟踪控制系统而具体设计的。为了实现光电跟踪,首先设计并制造了一种具有高精度的光筒式太阳位置传感器;完成了以单片机为核心控制器的跟踪控制系统的所有硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括整体框架设计、光电传感器信号调理模块、步进电机定位模块、绝对编码器通讯模块、外部时钟模块、液晶显示模块和手动控制等模块;而软件设计部分完成了软件整体流程、光电传感器信号采集程序、跟踪控制程序、步进电机定位程序、编码器位置读取程序设计、外部时钟间歇读写程序、液晶显示程序和多级菜单控制界面程序设计,实现了闭环光电跟踪、闭环视日轨迹跟踪和手动控制等各项功能。在此基础上,提出了一种基于模糊识别理论的阴晴判断方法。最后,分别对光电跟踪、视日轨迹跟踪以及混合式跟踪进行了试验,验证了系统硬件和软件设计的合理性,系统能够独立、稳定地运行;并运用matlab模糊工具箱,建立了阴晴模糊识别函数和阴晴模糊识别系统,验证了该方法的有效性和可行性。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH753.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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5 李进;视觉导航智能车辆的路径识别和跟踪控制[D];合肥工业大学;2008年
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3 彭长清;高精度碟式太阳能聚光器跟踪控制研究[D];湖南科技大学;2013年
4 胖莹;基于STM32的太阳跟踪控制系统的设计与研究[D];燕山大学;2012年
5 闫伟峰;基于CAN总线的太阳跟踪控制系统研究与实现[D];南京航空航天大学;2011年
6 王虎成;双轴独立自动太阳跟踪控制系统的设计[D];大连理工大学;2011年
7 刘淼生;基于图像处理的太阳跟踪控制系统研究与开发[D];华中科技大学;2011年
8 常放;基于嵌入式平台的目标跟踪控制系统[D];电子科技大学;2011年
9 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
10 邵泽明;计算机视觉伺服跟踪控制系统[D];南京航空航天大学;2003年
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