為了使用太陽能資源實現(xiàn)對封閉建筑物的照明,利用菲涅爾透鏡、全反射原理,利用太陽方位角及光傳感器的雙閉環(huán)控制原理,利用基于ARM單片機的控制器對采集器的運動、追蹤模式及電能利用進行控制,實現(xiàn)運動的精確控制和能源的優(yōu)化利用,并通過光導纖維將太陽光實現(xiàn)導入室內(nèi)照明。在此基礎上對光的匯聚、傳導效率、光損耗、裝置散熱、電氣性能等因素進行了分析計算,實驗結(jié)果表明:實驗發(fā)光裝置發(fā)光光源穩(wěn)定,導入后的光效率達到60.9%以上,且散熱效果良好,同時對太陽光追蹤精度可達0.002°。

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【部分圖文】：

圖2光纖內(nèi)導光及全反射原理Fig.2FiberOpticLightGuideandTotalReflectionPrincipleirbra（a）（b）

圖3追蹤控制系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3TrackingControlSystemMechanicalStructureDiagramM1M2方位軸（a）（b）

.1.3放射裝置放射裝置原理及作用，如圖2所示。放射裝置是配置在光纖末端的各類反射式或折射式的發(fā)光附件，其終端可配置筒燈結(jié)構(gòu)、透鏡結(jié)構(gòu)（發(fā)散或匯聚型光）、水下結(jié)構(gòu)及地面專用結(jié)構(gòu)等形式。Orail′rbrbraπ2-l′（a）（b）圖2光纖內(nèi)導光及全反射原理Fig.2FiberOp....

圖4跟蹤狀態(tài)檢測單元及示意圖Fig.4TrackingStatusDetectionUnitandInstallationDiagram2.2.2太陽追蹤控制實現(xiàn)4321&3俯仰2&4旋轉(zhuǎn)

）°間調(diào)節(jié)，方位角度可在（±180）°內(nèi)調(diào)節(jié)。該追蹤控制系統(tǒng)采用基于ARM單片機的ArduinoUNO控制板作為主控制器，通過GPS模塊得到時間及坐標數(shù)據(jù)，通過光角度傳感器檢測偏差角度，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和處理，控制步進電機執(zhí)行相對應的運動，達到追蹤太陽方位的目的。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，....

圖7光采集器試驗裝置實物圖Fig.7LightCollectorTestDevice（a）正面（b）背面

的位置坐標，根據(jù)實際電機角度，通過PID運算轉(zhuǎn)換為電機控制信號，控制電機轉(zhuǎn)動從而使光采集器透鏡正對太陽方向。光照角度傳感器檢測透鏡相對太陽的實際角度并根據(jù)反饋的偏差值對控制信號進行修正，形成閉環(huán)控制。3.3.2能源效率控制環(huán)根據(jù)實際太陽方位變化速率，采用每隔30s進行一次角度跟蹤....

本文編號：3941594