跟蹤太陽隨動系統設計

電氣自動化論文編號:ZD1006    論文字數:16473,頁數:40

目錄
摘要 I
Abstract II
1  緒論 1
1.1 研究的背景 1
1.2 研究的意義 2
1.3 本設計研究的主要內容 3
2  系統設計方案及系統工作原理 4
2.1 系統總體分析 4
2.1.1 開環控制系統 4
2.1.2  閉環控制系統 5
2.2 單片機控制系統 5
2.3 檢測模塊的控制系統 6
2.4 太陽跟蹤系統的工作原理 7
2.5 執行機構控制系統 7
3  太陽光檢測方法及應用 8
3.1光電檢測 8
3.2 光電檢測電路原器件的選取 8
3.3 光電檢測電路設計 9
4  單片機控制系統設計 12
4.1 AT89S52的主要性能特點 12
4.2 AT89S52引腳功能 13
4.3 AT89S52內部結構框圖簡介 15
4.4 數模轉換控制電路 15
4.5 模數轉換控制電路 17
5  機械執行機構 19
5.1 機械執行機構的設計 19
5.2  電氣執行機構的設計 20
5.2.1 直流電機的工作原理 20
5.2.2  直流電機的調速原理 21
5.3 直流電機的驅動器設計 21
6  系統軟件設計 23
6.1 軟件開發工具 23
6.2 軟件總體設計思路 23
6.3 光電跟蹤模塊的軟件設計 24
7  系統調試 25
7.1 系統調試 25
7.2 系統主要功能的實現 25
7.3 系統改進方向 25
8  結論與展望 26
8.1 結論 26
8.2 展望 26
致謝 27
參考文獻 28
附錄 29

摘要

 太陽跟蹤的方法主要有兩種，光電跟蹤和視日運動軌跡跟蹤。在分析比較了兩種跟蹤方法后，本系統采用兩種方法相結合的方式來實現對太陽的跟蹤。與目前普遍采用的兩種跟蹤方法相互切換的結合方式不同，本系統是將兩種方法同時用在一次跟蹤動作里，系統實際跟蹤軌跡值由視日運動軌跡理論計算值、預修正量和光電跟蹤產生的對預修正量進行調整的調整量確定。當光線強度不夠時，或者視日運動軌跡理論計算值和預修正量確定的跟蹤誤差足夠小時，由于光電檢測電路不產生信號，光電跟蹤方法產生的調整量為零，系統以視日運動軌跡理論計算值和之前確定的預修正量進行跟蹤，此時的跟蹤角度可以認為是最佳角度。這樣既提高了系統的穩定性又提高了跟蹤精度。在控制系統的設計中，本控制系統采用以單片機為核心的計算機閉環控制系統，主要由單片機、模數及數模轉換、直流電機及其驅動器、機械執行機構、光敏二極管、光電檢測電路組成。在采光板平面上裝有光敏二極管，光電檢測電路產生電平信號，通過模數轉換反饋到單片機，計算機運行程序調整跟蹤角度，并利用調整量調整預修正量。控制系統的軟件用C和匯編編寫。因此，本文所研究的太陽自動跟蹤裝置的控制系統具有高精度、高可靠性等優點，且對裝置機械執行機構的精度要求不高，具有極強的實用性。
關鍵詞: 太陽自動跟蹤，計算機控制，太陽能裝置，光電檢測
 
 
  

Abstract

 There are mainly two ways to track the sun，photoelectricity track and sun angle track.After analyzing and compraring these two ways，we decide to adopt the mode to track the sun in which the photoelectricity track and sun angle track combinetogether. Be defferent with the popular mode that the two ways exchange mutuaily,in this mode,the two ways run simultaneously in one track action.The actual tracking angle is based on three factors,theoretic result,advance correctional quantity and adjustive quantity.This mode is able to improve the precisuin and reliability of system and reduce cost of fixing of device.Computer send pulse signal to the drivers of DC motor through digital singal output channel.Then system control mechanism,according to the intensity of sunlight,photoelectricity examination circuit generate digital signal ,and computer receives this signal through digital signal. Input channel,basing this signal,computer adjusts angle and direction of DC motor and mechanism.Finally,system realize automatic track to the sun.Therefore,the control syntem introduced in this paper has many advantages,such ad high precision and reliability,high practicability and so on. Mechanical device and the accuracy of the implementing agencies do not ask for much, is extremely practical.
Keywords: auto-solar track,computer controlled system,solar equipment,photoelectricity examination