太陽自動跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計
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上位機(jī)控制系統(tǒng)具有實現(xiàn)復(fù)位、水平方位的調(diào)整，俯仰方向的調(diào)整，太陽位置的跟蹤、手動校準(zhǔn)及計算當(dāng)日數(shù)據(jù)等功能。其中“設(shè)置”按鈕，可進(jìn)行地方經(jīng)緯度、波特率、步進(jìn)電機(jī)動作頻率等的設(shè)置。上位機(jī)可執(zhí)行程序控制界面如圖8所示，圖9所示的是控制主界面下“設(shè)置”按鈕的對話框。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/181189.htm
4 試驗觀察數(shù)據(jù)分析
由于影響跟蹤精度的因素很多，不僅跟當(dāng)?shù)鼐暥取?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/太陽">太陽赤緯角、太陽時角的取值有關(guān)，還跟步進(jìn)電機(jī)的精度以及跟蹤轉(zhuǎn)臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)，因而需要對跟蹤軌跡的程序進(jìn)行校正。校正采用手動操作，通過控制水平俯仰方位步進(jìn)電機(jī)，使兩個軸帶動平面鏡反光裝置轉(zhuǎn)動，同時不斷觀察平面鏡反射太陽光的影子，當(dāng)影子中心剛好聚在指定點時為最佳，記錄下從原點到該點兩軸的步進(jìn)電機(jī)各自走過的步數(shù)，根據(jù)實際運(yùn)行步數(shù)與理論運(yùn)行步數(shù)之差，可計算得到角度之差，就是高度角和方位角的修正值。校正可以選擇任一天中幾個不同時刻進(jìn)行。系統(tǒng)在實際運(yùn)行時，觀察到太陽在正午至下午3點期間，高度角方位角變化曲線存在明顯拐點，變化比較顯著，在此期間內(nèi)系統(tǒng)對太陽位置的跟蹤存在誤差。
表1中列出了2009年1月12日中午至下午三時左右的理論數(shù)據(jù)，并用系統(tǒng)的手動校準(zhǔn)功能，記錄下不同時刻的步進(jìn)電機(jī)實際運(yùn)行步數(shù)。
為了更準(zhǔn)確地得到太陽實際位置的參數(shù)修正值，應(yīng)在春夏秋冬四季中不同時刻分別觀測記錄數(shù)據(jù)，將得到的一組高度角和方位角的校正值，擬合其曲線。用校正系數(shù)校正理論值存入控制程序，可以提高跟蹤精度。
5 結(jié) 語
本文介紹的太陽自動跟蹤裝置可以有效地提高太陽能利用率，適用于各種需要跟蹤太陽的裝置。經(jīng)過試驗、測試和實際使用，各項指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求。本文設(shè)計的太陽自動跟蹤裝置是基于視日運(yùn)動規(guī)律，為使系統(tǒng)具有更高的跟蹤精度，可采用光電傳感器跟蹤校正，構(gòu)成由視日運(yùn)動規(guī)律跟蹤和傳感器跟蹤的混合跟蹤系統(tǒng)。隨著太陽能自動跟蹤裝置的廣泛應(yīng)用，它定會有助于提高綠色能源利用的進(jìn)程，為環(huán)境保護(hù)和提高人民的生活質(zhì)量做出更大的貢獻(xiàn)。
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