針對(duì)當(dāng)前太陽(yáng)方位跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度較低、易受天氣環(huán)境制約等問(wèn)題,提出一種光控與程控相結(jié)合的高精度太陽(yáng)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(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤法的優(yōu)點(diǎn),光照強(qiáng)度較大時(shí),利用光電壓進(jìn)行比較控制;光照強(qiáng)度較小時(shí),系統(tǒng)根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)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(yáng)光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)太陽(yáng)跟蹤精度誤差在0.1°～0.3°內(nèi),魯棒性更強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了全天候、高精度的太陽(yáng)定位,為工程應(yīng)用提供可靠依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1太陽(yáng)方位雙模式跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

太陽(yáng)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(jī)與驅(qū)動(dòng)模塊、控制器和上位機(jī)組成，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用四個(gè)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(jìn)電機(jī)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(shí)時(shí)檢測(cè)接收器平面四象限的光照強(qiáng)度，控制器采集數(shù)據(jù)、比較判斷太陽(yáng)方位，根據(jù)偏差給出相應(yīng)的控制命令驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)方位的跟蹤[9]。1.2.2視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤

圖3太陽(yáng)方位空間視圖

根據(jù)式（1）～式（4）求出太陽(yáng)的高度角以及方位角，程序控制步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)一定的角度實(shí)現(xiàn)跟蹤。1.2.3雙模式工作原理

圖4雙軸裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖

如圖4所示，雙軸控制機(jī)械結(jié)構(gòu)由方位角步進(jìn)電機(jī)、支撐平臺(tái)、貫穿式雙輸出軸高度角步進(jìn)電機(jī)、接收器平臺(tái)、擋光板和四個(gè)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(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤法計(jì)算出太陽(yáng)的高度角和方位角，控制器給出命令控制高度角電機(jī)和方位角電機(jī)在俯仰、水平兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，跟蹤太陽(yáng)的....

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