主动式太阳能日光跟踪控制器的设计

基于唐山地区的实际情况本次设计选择FPGA芯片作为软硬件设计平台,开发设计主动式太阳能双轴跟踪系统。设计中系统控制部分通过前期对唐山地区一年中不同时间太阳时、太阳方位的计算以万年历时钟信号为控制输出信号,机械部分选用两个直流减速电机实时跟踪太阳的方位角、和高度角确定太阳的运行轨迹,使得太阳能电池板与太阳入射光线达到垂直,提高电池板对太阳能的利用效率。     

一种跟踪式太阳能发电控制系统的研制

智能跟踪式太阳能发电双轴系统的控制器根据地平坐标、太阳方位角和高度角、光电跟踪原理设计。本系统采用双轴跟踪,需要调节太阳电池方阵的高度角和方位角,控制器以单片机和光电传感器为核心,控制高度角和方位角电机。当光电传感器检测到成束光时,单片机根据传感器信号,驱动高度角和方位角电机使太阳能组件跟踪太阳光,最终使组件保持与太阳光垂直。当没有成束光时,系统则按照控制器当前时间及地理位置计算太阳的理论方位角和高度角来驱动系统运行,实现实时跟踪太阳运行轨迹,达到提高发电量的目的。     

太阳光自动跟踪控制平台

为了更好的利用太阳能,自动跟踪系统越来越多的应用于太阳能行业中。基于三菱可编程逻辑控制器(PLC)的太阳光自动跟踪控制平台,包括硬件和软件两部分,其中硬件包括PLC输入输出端口、信号处理单元、驱动部分;软件包括PLC的控制和监控程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏电池板能实时跟踪太阳关照,从而最大限度的获得太阳能,有效地提高太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

太阳能最大功率点自动跟踪系统设计与实现

针对目前太阳能发电系统发电效率低的问题,设计制作了基于STC89C52的太阳能最大功率点跟踪控制系统;系统采用光电检测跟踪的控制方式,以步进电机作为驱动机构,通过控制跟踪机构水平、俯仰两个方向的运动,实现对太阳的全跟踪;在此基础上安装在跟踪机构上的风速风向传感器实时检测风速的大小、以及风向的变化,使得系统可以对8级以上的台风进行自动的“规避”,减弱风暴对电池板的损害。样机实验结果表明,系统性能稳定,能够满足太阳自动跟踪的需要;在天黑后,能够使电池板重新朝向东方,实现日循环运行;具有较高的实用价值。     

斜单轴太阳能跟踪装置

提高太阳能发电效率,一方面研发新材料的太阳能板,另一方面提高转换效率;太阳能跟踪装置是解决办法之一。太阳跟踪装置是一种能够保持太阳能电池板随时正对太阳,使光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置,主要功能是实现光伏电池输出功率最大化。斜单轴太阳能跟踪系统主要包括:光强检测模块、控制器、白天黑夜检测模块、步进电机及驱动模块、支架等系统组成。     

高压真空断路器电机操动机构模糊控制方法研究

针对目前电机机构职能控制存在的问题,同时结合其非线性以及参数时变等特征,提出了一种模糊自适应PID控制方法的触头速度跟踪系统。对真空断路器触头运动曲线进行了数学建模,重点构建了模糊自适应PID方法的触头速度跟踪系统。最后对该系统进行了实验分析,其结果表明:模糊自适应PID控制器在很大程度上提高了系统响应速度以及跟踪精度,克服了传统PID跟踪精度以及振荡较大的缺点,相对很好的实现了曲线跟踪。     

智能太阳跟踪系统的研究与设计

在对目前国内外太阳跟踪系统研究的基础上,设计出以DSP2812为主控芯片的太阳能智能跟踪系统。首先以地理纬度、时间为参数采用天文算法计算出太阳的高度角和方位角,驱动带细分电路电机进行定位跟踪,如果在满足特定光强的条件下,再利用光电传感器检测进行校对跟踪。本文介绍了太阳运行轨迹的算法、光电检测方法、系统硬件设计方案和软件流程实现方法。特别是复杂变化天气条件下,该系统仍能有效的提高对太阳能的收集和利用的效率,有较好的应用前景。     

基于PLC的太阳能跟踪系统

太阳能光伏发电跟踪控制系统使用两种跟踪控制方式,其一为光控,即使用光传感器,根据天空不同区域光线强弱区别,判断太阳位置,然后驱动电机转动支架进行追踪。其二为时控,根据当地经纬坐标和时间,利用天文学计算公式,计算太阳所处天空的坐标,然后驱动电机转动支架进行追踪。本文设计的追日装置是由三菱PLC、太阳能电池板、追日跟踪传感器、水平和俯仰运动机构和直流电动机等组成。采用光控跟踪方式,在日照环境下,通过PLC编程,实现PLC采集追日跟踪传感器信息,追日跟踪传感器比较各方位日照强度,控制作为执行机构的直流电机正向或反向旋转,带动太阳能电池板转动,使追日跟踪传感器正对太阳光源,从而实现实时跟踪的目的。本装置高效、简易,能应用于太阳能领域,以提高太阳能的转换效率。     

基于线阵CCD传感器的太阳跟踪系统设计

太阳跟踪系统是用于太阳辐射观测台站、光伏发电站上的必用控制系统。随着太阳跟踪系统研究的不断深入,太阳自动跟踪技术日益成为热点,并且对跟踪精度提出了更高的要求。为了提高跟踪的精度,本项目采用使用水平和垂直两个线阵CCD传感器对太阳跟踪系统进行精确调整,实现精跟踪,同时结合GPS信息进行太阳视日运动轨迹跟踪,实现对太阳的大范围、日照时间内的全自动粗跟踪。经过半年试验,太阳能跟踪系统跟踪误差在0.04°以内。     

基于图像识别的太阳跟踪方法研究

太阳为人类提供可持续能源,在没有出现高效的光伏电池材料之前,研制具有实用价值太阳方位检测器及自动跟踪系统,是促进太阳能广泛应用的主要途径之一.本课题描述了一种检测、跟踪控制的实现方法.核心部件为图像传感器,通过单片机确定的太阳位置进行跟踪,存储位置信息,并在恶劣天气对系统实施保护措施.该系统具有精确度高、适应性好等特点.     

模糊控制在光伏发电系统输出功率峰值点跟踪上的应用

光伏发电的输出功率受环境条件和负载改变的影响,为了充分发挥光伏发电的效能,需对其输出功率峰值点进行跟踪控制。采用模糊控制算法通过对比前后两个时刻输出功率的变化趋势和控制器输出的调整值,判断当前状态与输出功率峰值点的位置,智能的改变电压变换电路的控制输出,在保证响应快速性的前提下,提高了稳态跟踪精度。仿真结果表明采用模糊控制能够获得更快的响应速度,更高的跟踪精度和更大的功率输出,更适合光伏发电系统的输出功率峰值点跟踪控制。     

基于滑模变结构控制的二级倒立摆实验仿真研究

针对二级倒立摆系统的快速响应及其稳定和鲁棒控制问题,以直线二级倒立摆为研究对象,在建立其非线性数学模型的基础上,利用极点配置方法设计了滑模变结构控制器。将所设计的控制器应用到二级倒立摆系统,实验仿真表明,该控制策略实现了对二级倒立摆系统的实时跟踪控制,系统具有较好稳定控制和较强抗干扰能力。     

轮廓位置误差补偿方法研究

轮廓加工中存在的电气、机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配等因素的影响,提出了增益误差辅助补偿零相差前馈跟踪控制器(K-ZPETC)与交叉耦合控制器(CCC)相结合的控制策略对两轴的运动进行协调控制来减小轮廓误差。并采用专家PID控制增益K使系统实现准确跟踪,减小了跟踪误差;CCC作用于两轴之间,用以增加两轴间的匹配程度,以减小轮廓误差。仿真和实验结果表明所提出的控制方案具有较好的跟踪性和鲁棒性,进而大大提高了轮廓精度。     

基于向日葵仿生视日的太阳能自动追光装置说明书

太阳能是一种公认的清洁能源,但是传统的固定式太阳能电池板的采光效率较低,为改进此缺点,本项目组从向日葵的追光特性中得到灵感,设计了基于向日葵仿生视日的太阳能自动追光装置,通过主控芯片对灰度摄像头和高精度光敏传感器得到的太阳位置图像进行信息化处理,经过深度逻辑算法得出太阳能电池板应采用的最佳采光姿态,进而驱动双轴传动系统将太阳能板缓慢移动到该最佳采光姿态,达成了仿生追光的目标。经过大量实验表明,本系统与市面上固定式太阳能电池板相比,日平均发电量提升了近40%,节能减排效果显著。与传感器式追光装置相比,本系统的灰度摄像头完全解决了光线较强时传感器不能正常工作的问题,创新效果突出,因此本系统应用范围更加广泛。由于系统本身是全自动控制的,所以便于安放布设,可以推广使用。     

漂浮基空间机器人的基于模糊神经网络的自适应补偿控制

针对自由漂浮状态的空间机器人模型不确定性及其动力传动机构的摩擦死区非线性,将一种自适应模糊小脑模型关联控制( FCMAC)补偿策略用于轨迹跟踪及补偿问题.利用模糊神经网络并引入GL矩阵及其乘法算子“.”分别对执行机构中的摩擦死区及系统模型不确定部分进行自适应补偿,其补偿误差及外界扰动通过滑模控制器来消除.基于Lyapunov理论证明了闭环系统跟踪误差的有界性.仿真表明控制器可以达到较高精度,且能满足实时性要求.     

基于STM32的太阳能自动寻光系统

文章中系统基于STM32芯片,设计并制作了一个用于精确跟踪太阳并收集能量的系统。系统由STM32F103ZET6最小系统、光信号采集转换卡、追踪太阳部分、电压采集等几部分组成。该系统通过光信号采集转换卡感知太阳位置,同时采用跟踪算法增强稳定性,实现精确跟踪。为了便于携带,整体结构设计为可拆卸的装置。选用了大容量的锂电池作为蓄电池,可以极大的解决当前多种数码产品的充电问题。     

太阳同步轨道卫星上太阳方位的计算及精度分析

为了在太阳同步轨道卫星上,实现太阳辐射监测仪对太阳辐射的跟踪测量,提出了一种卫星本体坐标系上太阳方位的计算方法.首先,采用巴黎天文台的VSOP87理论计算太阳在地心惯性坐标系下的太阳方位;然后,通过坐标变换转换到卫星本体坐标系上,实现了太阳方位的计算;最后,利用拟平均根数法生成卫星瞬时轨道根数,模拟计算太阳方位的计算精度.该方法对卫星本体坐标系上太阳方位的计算精度优于0.19°,满足实际跟踪精度的要求.     

跟踪式太阳能光伏发电机首次研制成功

我国首台跟踪式太阳能光伏发电机,于近期在武汉市吴家山海峡两岸科技产业园正式启用。这台功率为3千瓦时的光伏太阳能发电机,大小如同一台雷达,由一根钢柱支撑着约40平方米的电池板。自动跟踪系统,可确保设备双轴自动化跟踪太阳旋转;     

基于ARM的图像采集与图像处理在太阳光跟踪系统中的实际应用

本文介绍了s3c2440开发板和ov7670为核心的图像采集与图像处理系统。该系统通过采集太阳在接收屏上的聚焦投影图像,并进行图像处理确定图像边界和图像中心,以此计算出太阳的高度偏角与水平偏角从而跟踪太阳。实验结果验证了该系统的可行性与正确性。     

太阳能自动跟随系统设计

太阳能跟随系统是一种随着时间的变化,太阳能板转动一定角度的自动跟踪系统。设计是以单片机为核心,利用Copera公式对太阳高度角、赤纬角、太阳时角、方位角、日照时长、日出时间以及日落时间进行计算以确定出太阳能板的初始位置,并采用计时芯片、步进电机以实现太阳能板双轴实时跟踪,使太阳能板始终垂直于太阳入射光线以接受更多的太阳光,提高太阳能的吸收效率。