針對當前太陽方位跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度較低、易受天氣環(huán)境制約等問題,提出一種光控與程控相結(jié)合的高精度太陽方位跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合了光電式跟蹤法和視日運動軌跡跟蹤法的優(yōu)點,光照強度較大時,利用光電壓進行比較控制;光照強度較小時,系統(tǒng)根據(jù)太陽運動軌跡計算方位差程序控制,雙模式雙軸跟蹤使得接收器始終垂直于太陽光。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)太陽跟蹤精度誤差在0.1°～0.3°內(nèi),魯棒性更強,實現(xiàn)了全天候、高精度的太陽定位,為工程應(yīng)用提供可靠依據(jù)。

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圖1太陽方位雙模式跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

太陽方位雙模式跟蹤系統(tǒng)主要由光電式傳感器、模數(shù)采集模塊、雙軸控制裝置、電機與驅(qū)動模塊、控制器和上位機組成，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用四個光敏特性相同的光敏電阻作為光電式傳感器，采集平面上四象限的光照情況，采用FX2N-4AD作為光電傳感器的模擬量采集器，雙軸裝置與步進電機的結(jié)合，滿....

圖2光電式跟蹤的原理圖

如圖2所示，光電式跟蹤利用光電傳感器實時檢測接收器平面四象限的光照強度，控制器采集數(shù)據(jù)、比較判斷太陽方位，根據(jù)偏差給出相應(yīng)的控制命令驅(qū)動電機動作，閉環(huán)控制實現(xiàn)方位的跟蹤[9]。1.2.2視日運動軌跡跟蹤

圖3太陽方位空間視圖

根據(jù)式（1）～式（4）求出太陽的高度角以及方位角，程序控制步進電機移動一定的角度實現(xiàn)跟蹤。1.2.3雙模式工作原理

圖4雙軸裝置機械結(jié)構(gòu)圖

如圖4所示，雙軸控制機械結(jié)構(gòu)由方位角步進電機、支撐平臺、貫穿式雙輸出軸高度角步進電機、接收器平臺、擋光板和四個光電傳感器組成。利用光電式傳感器光采集比較得出或視日運動軌跡跟蹤法計算出太陽的高度角和方位角，控制器給出命令控制高度角電機和方位角電機在俯仰、水平兩個方向運動，跟蹤太陽的....

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