發(fā)布時(shí)間：2020-11-10 05:15

　　 為了解決能源危機(jī)和傳統(tǒng)能源污染嚴(yán)重的問題,世界各國(guó)正在大力提倡和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)。太陽能以綠色環(huán)保、資源豐富的優(yōu)勢(shì)成為了新能源領(lǐng)域的熱門研究對(duì)象。其中太陽能光伏發(fā)電受到各國(guó)的普遍關(guān)注,但是傳統(tǒng)的固定式太陽能發(fā)電裝置因光電轉(zhuǎn)換率低而使得整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電效率低。理論分析證明,采用雙軸太陽能自動(dòng)跟蹤技術(shù),使太陽光線始終垂直于太陽能電池板,可以較大地提高太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率,從而提高太陽能的利用率。本論文以提高太陽能利用效率為研究目標(biāo),研究了一種高精度光電檢測(cè)傳感器,將時(shí)控和光控跟蹤模式相結(jié)合,構(gòu)建了一套雙軸控制的太陽能跟蹤系統(tǒng)。論文的主要研究工作如下:在選擇合適的光電元件的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種較高精度的立方體式光電檢測(cè)傳感器,并對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)、組成原理、定位原理和跟蹤方式等重要參數(shù)進(jìn)行了理論分析。分析了四象限探測(cè)器的工作原理和主要性能參數(shù),研究了基于四象限探測(cè)器的光斑位置檢測(cè)系統(tǒng)框架、性能指標(biāo)和影響光斑位置檢測(cè)精度的主要因素。通過對(duì)太陽能跟蹤控制系統(tǒng)綜合要求的分析,以TMS320F28335為控制核心,步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成了太陽能雙軸自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)和硬件平臺(tái)的搭建,并且對(duì)太陽能跟蹤光電檢測(cè)傳感器模塊進(jìn)行了深入研究。以CCS3.3為軟件設(shè)計(jì)平臺(tái),在已完成雙軸太陽能跟蹤硬件模塊搭建和時(shí)控+光控的跟蹤控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)軟件控制流程。軟件設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分:控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)、多通道信號(hào)采集、光控和時(shí)控的子程序設(shè)計(jì),并完成系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與跟蹤測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的光電檢測(cè)傳感器模塊可以準(zhǔn)確地跟蹤太陽方位,采用優(yōu)化的混合跟蹤控制策略不僅降低了系統(tǒng)功耗,而且提高了跟蹤精度,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
【學(xué)位單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM615;TK513.4
【部分圖文】：

地平坐標(biāo)系太陽每天東升西落，對(duì)于地球不同位置的觀察者來說，在一年中

圖 2-3 光控跟蹤模式原理圖光電跟蹤控制系統(tǒng)的組成原理如圖 2-3 所示，光電控制屬于閉制，這樣就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)太陽光的位置，定位精度高；對(duì)機(jī)械裝精度要求較低，并且不會(huì)有累積誤差。同時(shí)，由于本文所設(shè)計(jì)的

圖 2-4 地軸式雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)圖 圖 2-5 高度角-方位角式雙軸跟、高度角-方位角式雙軸跟蹤：這種機(jī)構(gòu)是以地平坐標(biāo)系裝置的一軸與地平面垂直，叫做方位軸；另一根軸與地做俯仰軸。其原理是：光伏板根據(jù)方位角的變化左右旋角的變化上下旋轉(zhuǎn)。與地軸式相比，這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是
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本文編號(hào)：2877522