基于COMS圖像傳感器的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

(1)參數(shù)設(shè)置。包括設(shè)置當(dāng)前時(shí)間、波特率、通信端口、圖像傳感器運(yùn)行時(shí)間間隔等。
(2)運(yùn)行VC++程序。上位機(jī)中VC++程序首先調(diào)用sun函數(shù)，返回此時(shí)的太陽(yáng)高度角和方位角，換算成俯仰和方位步進(jìn)電機(jī)所需的步數(shù)。只記錄下由Matlab生成txt文件中的需要校正的步數(shù)。
(3)系統(tǒng)自動(dòng)校正完成后，Matlab再次寫(xiě)txt文件，保存校正后太陽(yáng)光斑的圖像坐標(biāo)，以及光斑質(zhì)心坐標(biāo)與圖像中心坐標(biāo)的偏差。此時(shí)記錄。
(4)每隔5 min重復(fù)(2)，(3)步驟。

圖6和圖7給出了太陽(yáng)高度角和方位角的誤差曲線。由曲線看出，采用基于圖像傳感器的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤控制器后絕對(duì)誤差較小且保持相對(duì)穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析表明：在該系統(tǒng)中，高度角跟蹤絕對(duì)誤差小于0．12°，方位角跟蹤絕對(duì)誤差小于0．08°，采用圖像傳感器對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤后，得到了很高的精度，且可靠性提高。

4 結(jié)語(yǔ)
該跟蹤控制器可以連續(xù)跟蹤太陽(yáng)的角度變化，更準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的跟蹤。當(dāng)出現(xiàn)陰天或多云情況下，系統(tǒng)調(diào)用時(shí)鐘算法，使得裝置連續(xù)跟蹤。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
控制器采用低速處理器實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光斑的采集及定位，可應(yīng)用于各種太陽(yáng)能設(shè)備，提高太陽(yáng)能的利用率。如果使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微步距控制技術(shù)，即用細(xì)分技術(shù)實(shí)現(xiàn)將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一個(gè)整步均分為若干個(gè)更細(xì)的微步，可以使整個(gè)控制系統(tǒng)更加精準(zhǔn)，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種點(diǎn)光源的檢測(cè)。