太陽能高效發(fā)電技術(shù)是國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性新能源技術(shù),聚光太陽能發(fā)電技術(shù)在國際上被稱為第三代太陽能發(fā)電技術(shù),是各國競相開發(fā)和研究的熱點(diǎn)。高精度、高可靠性、低成本的太陽跟蹤技術(shù)是聚光太陽能發(fā)電技術(shù)的核心之一,而太陽跟蹤控制系統(tǒng)則是該技術(shù)的關(guān)鍵。本論文針對現(xiàn)有太陽跟蹤控制系統(tǒng)存在的問題,研究并完成了一種基于嵌入式微處理器的聚光太陽能跟蹤控制器,實(shí)現(xiàn)了對太陽的高精度跟蹤,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。論文基于視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤規(guī)律,研究了一種步進(jìn)式的太陽跟蹤控制方法,并對其進(jìn)行了系統(tǒng)的理論仿真,研究表明該跟蹤方法能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽的精確跟蹤；在此基礎(chǔ)上,為了完成控制要求并盡可能降低系統(tǒng)成本,論文采用了嵌入式系統(tǒng)控制方案,完成了基于ARM9微處理器的跟蹤控制器的硬件設(shè)計(jì)和嵌入式Linux平臺(tái)下的軟件設(shè)計(jì),編寫了基于Qt的人機(jī)操作界面,最后完成了太陽跟蹤系統(tǒng)的搭建、聯(lián)機(jī)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)研究；為了驗(yàn)證跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度,首先通過實(shí)驗(yàn)確定了跟蹤系統(tǒng)機(jī)械部分的初始位置偏差、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣性、軸系誤差等對太陽跟蹤精度的影響參數(shù),在對系統(tǒng)軟件改進(jìn)后進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明聚光太陽能嵌入... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 能源危機(jī)問題
        1.1.2 太陽能的利用
    1.2 課題研究的目的與意義
    1.3 太陽跟蹤技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 太陽跟蹤控制方式
        1.3.2 太陽跟蹤機(jī)構(gòu)
        1.3.3 跟蹤系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 太陽運(yùn)行規(guī)律及跟蹤控制策略
    2.1 太陽運(yùn)行規(guī)律
        2.1.1 地平坐標(biāo)系
        2.1.2 太陽高度角和方位角的計(jì)算
    2.2 太陽跟蹤控制策略
        2.2.1 間歇跟蹤控制方法的改進(jìn)
        2.2.2 間歇跟蹤控制規(guī)律的仿真
    2.3 本章小結(jié)
第3章 跟蹤控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件總體設(shè)計(jì)方案
    3.2 嵌入式處理器模塊
        3.2.1 ARM處理器概述
        3.2.2 AT91SAM9263 芯片簡介
    3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
        3.3.1 電機(jī)的選用
        3.3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
    3.4 角度傳感器的選擇
    3.5 GPS模塊設(shè)計(jì)
    3.6 串口通訊電路設(shè)計(jì)
    3.7 陰晴與風(fēng)速模塊電路設(shè)計(jì)
    3.8 本章小結(jié)
第4章 跟蹤控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述
    4.2 相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
        4.2.1 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)
        4.2.2 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)
        4.2.3 數(shù)字量輸入驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)
    4.3 控制系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
        4.3.1 直流電機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
        4.3.2 陰晴和風(fēng)速信息采集程序設(shè)計(jì)
        4.3.3 GPS數(shù)據(jù)獲取程序設(shè)計(jì)
        4.3.4 編碼器數(shù)據(jù)提取程序設(shè)計(jì)
        4.3.5 跟蹤控制主程序設(shè)計(jì)
    4.4 基于Qt/Embedded的跟蹤控制操作界面設(shè)計(jì)
        4.4.1 嵌入式GUI的選擇
        4.4.2 Qt/Embedded體系架構(gòu)
        4.4.3 Qt/Embedded通信機(jī)制
        4.4.4 基于Qt/Embedded跟蹤控制界面的實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章總結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)與分析
    5.1 跟蹤器的搭建及實(shí)驗(yàn)
    5.2 跟蹤程序中關(guān)鍵參數(shù)的確定
        5.2.1 方位角和高度角偏差閾值的確定
        5.2.2 跟蹤器初始位置偏差的確定
    5.3 跟蹤控制策略和跟蹤精度的驗(yàn)證
    5.4 跟蹤精度對聚光發(fā)電的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3081600