基于相機(jī)的太陽(yáng)方位檢測(cè)與跟蹤技術(shù)的研究.pdf

1、人類面臨越來(lái)越嚴(yán)重的能源危機(jī)問(wèn)題迫使我們將越來(lái)越多的精力轉(zhuǎn)向了太陽(yáng)能這種可再生能源，但是就國(guó)內(nèi)外對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)技術(shù)水平而言，太陽(yáng)能的利用率還比較低。因此提高對(duì)太陽(yáng)能的利用效率，成為研究的焦點(diǎn)問(wèn)題。而提高對(duì)太陽(yáng)能的利用率的關(guān)鍵所在就是采用太陽(yáng)跟蹤技術(shù)，本文就是在這樣的背景下，研究了一種新型的太陽(yáng)方位檢測(cè)及跟蹤裝置。
　　本文在分析了國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)方位跟蹤技術(shù)的發(fā)展后，結(jié)合幾種常見(jiàn)的太陽(yáng)跟蹤方式的特點(diǎn)，提出了一種基于CCD相機(jī)的閉環(huán)太陽(yáng)

2、方位檢測(cè)及跟蹤方案，即：以視日軌跡方式檢測(cè)并跟蹤太陽(yáng)為基礎(chǔ)，完成對(duì)太陽(yáng)方位的初始跟蹤，在初始跟蹤完成后，相機(jī)采集當(dāng)前太陽(yáng)光斑圖像，并經(jīng)圖像處理得出視日軌跡的跟蹤偏差，偏差量反饋返回給系統(tǒng)進(jìn)行校正，完成對(duì)太陽(yáng)方位的精確跟蹤。
　　本文在給出太陽(yáng)方位角度的定義及太陽(yáng)視日軌跡運(yùn)行規(guī)律與太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系后，提出了本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)方位檢測(cè)及跟蹤的總體方案，并研究了基于相機(jī)的太陽(yáng)方位檢測(cè)技術(shù)，完成了相機(jī)對(duì)圖像的采集、系統(tǒng)界面、光斑圖像處理

3、、以及跟蹤裝置的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖像反饋環(huán)節(jié)，校正步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)跟蹤裝置作位置調(diào)整。
　　從系統(tǒng)構(gòu)成的角度出發(fā)，給出了系統(tǒng)的軟硬件組成，以及雙軸太陽(yáng)方位跟蹤系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的分析，并研究了太陽(yáng)方位跟蹤的控制方法，具體有轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤系統(tǒng)的軟件驅(qū)動(dòng)接口的設(shè)計(jì)及控制策略分析，通過(guò)仿真分析，給出了控制策略的仿真結(jié)果，并證明了本文采用的控制方法的可行性。最后搭建了太陽(yáng)方位檢測(cè)及跟蹤的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了系統(tǒng)誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)，以及視日軌跡方式的太陽(yáng)跟蹤實(shí)驗(yàn)