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基于旋转圆柱体法的太阳光入射角度测量研究 预览
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作者 严法高 陈虹 《电子科技》 2019年第5期81-84,88共5页
太阳光线角度测量中,开关量测量方法存在精度差、光敏元件多的问题;模拟量测量方法也存在测量范围小、光敏元件特性不一致性且难以处理的缺点。针对这些问题,文中提出了带有光电池的旋转圆柱体法。圆柱体表面开有沿轴向、倾斜的特殊槽,... 太阳光线角度测量中,开关量测量方法存在精度差、光敏元件多的问题;模拟量测量方法也存在测量范围小、光敏元件特性不一致性且难以处理的缺点。针对这些问题,文中提出了带有光电池的旋转圆柱体法。圆柱体表面开有沿轴向、倾斜的特殊槽,待圆柱体旋转后,通过测量底部光伏电池最大电流处的旋转角度,即可计算出方位角和高度角。文中方法采用了抛物线插值,提高了最大值处的旋转角度精度。实验结果表明,该方法能取得较好测量精度。 展开更多
关键词 太阳 太阳光线角 旋转圆柱体 光电池 光伏 太阳跟踪
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关于光伏发电系统跟踪太阳聚光发电优化控制 预览
2
作者 初永玲 李绍春 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第2期369-373,共5页
针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区,改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器,通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测;建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型,提出基于模糊控... 针对跟踪太阳聚光发电对跟踪太阳精度要求高、机械惯性大、动力传导存在死区,改进设计一种适用于复杂环境的高精度太阳传感器,通过差分形式对太阳位置进行粗略和精密检测;建立了跟踪太阳聚光发电系统动力部分的数学模型,提出基于模糊控制的跟踪太阳聚光发电优化控制策略。通过仿真和现场应用结果表明,设计的太阳传感器能够适应强光和弱光环境,检测精度优于0.3°;提出的控制策略能够实现连续高精度跟踪太阳,提升了发电效率。 展开更多
关键词 光伏发电 模糊控制 太阳跟踪 太阳传感器 聚光
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基于单片机的双轴太阳能跟踪系统设计 预览
3
作者 段开源 刘成国 张文涛 《电子设计工程》 2019年第8期128-132,共5页
基于STC12C5A60S2单片机设计的双轴太阳能跟踪系统由传感器模块、电机驱动模块以及控制模块组成。传感器模块使用硅光电池并结合简单结构模型对太阳光光强进行采样,控制模块使用STC12C5A60S2单片机为核心对采样结果进行处理后控制直流... 基于STC12C5A60S2单片机设计的双轴太阳能跟踪系统由传感器模块、电机驱动模块以及控制模块组成。传感器模块使用硅光电池并结合简单结构模型对太阳光光强进行采样,控制模块使用STC12C5A60S2单片机为核心对采样结果进行处理后控制直流电机以实现太阳跟踪的目的。简单实验结果显示本系统可在指定时间内通过光强的强弱判断是否进入跟踪模式。本系统结构简单、价格低廉为双轴太阳能跟踪系统提供设计参考。 展开更多
关键词 STC12C5A60S2单片机 硅光电池 直流电机 太阳跟踪
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基于遍历迭代边缘检测的太阳跟踪仪设计 预览
4
作者 刘卿卿 俞强 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第2期345-349,共5页
针对光电式太阳跟踪适应性差的问题,设计了一种改进的光电式太阳跟踪仪。以设计的光筒式CMOS传感器采集太阳图像,采用基于迭代计算的连通域标记技术以及边缘遍历迭代算法准确提取太阳轮廓信息及太阳质心位置,并通过STM32控制双轴转台绕... 针对光电式太阳跟踪适应性差的问题,设计了一种改进的光电式太阳跟踪仪。以设计的光筒式CMOS传感器采集太阳图像,采用基于迭代计算的连通域标记技术以及边缘遍历迭代算法准确提取太阳轮廓信息及太阳质心位置,并通过STM32控制双轴转台绕赤纬轴和时角轴转动,以平行四边形机构设计遮光装置,采用同步带方式与跟踪装置联动,实现太阳跟踪。系统时角轴和赤纬轴方向位置误差标准差分别为0.247°和0.295°,能够适应多云天气对太阳的准确跟踪。 展开更多
关键词 太阳跟踪 边缘遍历迭代 STM32 散射辐射测量 同步带传动
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基于STM32和LABVIEW的两用太阳跟踪器设计 预览
5
作者 苏杨 刘卿卿 《信息技术与网络安全》 2018年第2期131-134,共4页
针对现在已有的太阳直射跟踪手段及避免太阳直射手段的共同点和不同点,优化设计了可同时实现以上两种功能的两用太阳跟踪器。该跟踪器利用STM32和LABVIEW的结合.可手动切换转台维数。还可自行切换两种跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳... 针对现在已有的太阳直射跟踪手段及避免太阳直射手段的共同点和不同点,优化设计了可同时实现以上两种功能的两用太阳跟踪器。该跟踪器利用STM32和LABVIEW的结合.可手动切换转台维数。还可自行切换两种跟踪方式:传感器跟踪方式和太阳运行轨迹跟踪方式。该系统利用摄像头作为光电传感器,可根据需要切换为一维或二维跟踪,并根据天气状况选择跟踪方式,实现太阳跟踪或避免直射情况下的应用。结果表明,该系统操作方便,且较于以往太阳跟踪器节约了资源和成本。 展开更多
关键词 太阳跟踪 STM32 LABVIEW MATLAB 直射 质心提取
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太阳能智慧路灯设计 预览
6
作者 冯思瑄 齐彦宇 +3 位作者 杨利 贾振国 季鹏伟 郭瑞 《科技创新与应用》 2018年第23期91-93,共3页
针对目前太阳能路灯存在的发电效率低,控制性差,能耗高的问题,设计了一种新型太阳能智慧路灯。采用STM32芯片作为主控制器,利用BH1750光照传感器模块采集光照数据,通过光照差值驱动电机带动光伏电池板进行太阳跟踪,提高发电效率,同时利... 针对目前太阳能路灯存在的发电效率低,控制性差,能耗高的问题,设计了一种新型太阳能智慧路灯。采用STM32芯片作为主控制器,利用BH1750光照传感器模块采集光照数据,通过光照差值驱动电机带动光伏电池板进行太阳跟踪,提高发电效率,同时利用采集到的光照数据实现对天气的阴晴判断,避免了不必要的电机启停损耗。电机选取超低转速的直流减速电机,在提高转动精确性的同时,简化了机械设计。照明控制方式也在传统时控和光控基础上增加了微波感应控制,通过智能调光进一步达到节能目的。 展开更多
关键词 太阳跟踪 路灯 STM32
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基于太阳敏感器的移动式太阳跟踪控制系统研究 预览 被引量:2
7
作者 刘福才 史顺东 +2 位作者 王浩 杨亦强 任丽娜 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期76-82,共7页
针对移动设备太阳能供电需求问题,开展了高精度移动式太阳跟踪控制系统研究。采用一种新型的大视场、高精度太阳敏感器,基于双轴跟踪方式研制了移动式太阳跟踪装置;并针对移动平台不间断晃动、非直线行驶、转弯导致跟踪不稳、精度降低... 针对移动设备太阳能供电需求问题,开展了高精度移动式太阳跟踪控制系统研究。采用一种新型的大视场、高精度太阳敏感器,基于双轴跟踪方式研制了移动式太阳跟踪装置;并针对移动平台不间断晃动、非直线行驶、转弯导致跟踪不稳、精度降低甚至跟踪目标丢失等问题,结合太阳敏感检测特点,提出了选择性位置式PID跟踪控制策略。对跟踪系统进行了车载试验,结果表明,相比于传统的四象限传感器跟踪,基于太阳敏感器的跟踪系统搜寻视野达120°,精度达±0.5°,具有响应速度快、跟踪精度高、稳定性好、目标丢失后找回快等优点。本文为移动式太阳跟踪提供了一种可靠可行的新方案,该方案稍加改进还可用于高空太阳电池标定等领域。 展开更多
关键词 移动平台 太阳跟踪 太阳敏感器 选择性PID 动态跟踪性能
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基于单片机太阳能自动跟踪系统的研究与设计 预览
8
作者 肖健新 《数码世界》 2017年第4期130-131,共2页
本文设计的系统的核心是单片机,实现的功能具体包括了检测光电二极管,高度角比较以及方位角比较的自动定位跟踪,同时该自动跟踪系统的太阳光和太阳能电池板之间的方向是相互垂直的。在当天气是万里晴空,进行检测的时候是自动跟踪,然后... 本文设计的系统的核心是单片机,实现的功能具体包括了检测光电二极管,高度角比较以及方位角比较的自动定位跟踪,同时该自动跟踪系统的太阳光和太阳能电池板之间的方向是相互垂直的。在当天气是万里晴空,进行检测的时候是自动跟踪,然后进行数据的存储,这种方式可以避免由于季节性的因素,从而导致的数据误差,当天气是阴天的时候系统就会自动启用晴天时候的数据位置,而且有着极高的控制精度,同时应用潜力也比较强,能够很好地进行太阳的追踪,进而达到发电效率提高的目的。 展开更多
关键词 单片机 自动跟踪 太阳跟踪
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聚光跟踪一体化光伏组件设计与性能分析 预览
9
作者 张臻 吴军 +2 位作者 贾朋 邵玺 祝曾伟 《电源技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1733-1736,共4页
针对目前占光伏主要市场的常规晶体硅太阳电池,提出了聚光器、太阳跟踪机构一体化太阳电池组件方案,该聚光组件通过旋转与移动棱镜组可以达到较好的聚光与跟踪太阳的效果。通过光学模拟计算设计聚光跟踪一体化组件棱镜组结构与棱镜组移... 针对目前占光伏主要市场的常规晶体硅太阳电池,提出了聚光器、太阳跟踪机构一体化太阳电池组件方案,该聚光组件通过旋转与移动棱镜组可以达到较好的聚光与跟踪太阳的效果。通过光学模拟计算设计聚光跟踪一体化组件棱镜组结构与棱镜组移动轨迹使之达到最优聚光效果,提出了不同几何聚光比聚光跟踪一体化组件的温度分布与散热计算模型以及表面辐照强度分布不均匀情况下聚光跟踪一体化组件电性能输出计算模型,并根据温度场分布的模拟计算与实验测试数据,评估了聚光跟踪一体化组件不同聚光比情况下实际工作温度与辐照强度分布对输出电性能的影响以及跟踪失效情况的安全性与可靠性。 展开更多
关键词 聚光 太阳跟踪 光伏 多棱镜 太阳电池组件
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基于STM32的光伏发电板二自由度自跟随系统设计 预览 被引量:4
10
作者 吴琼 王楠 +2 位作者 瞿超杰 石科帅 孙伟卿 《电子测量技术》 2017年第12期160-164,共5页
针对传统光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,采用以ARM Cortex-M3为内核的STM32F103作为系统的主控芯片,并以GPS和四象限光电传感器作为太阳跟踪装置,设计了一种新的太阳能自跟随系统。首先利用视日运动轨迹法进行初步跟踪,然后将光... 针对传统光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,采用以ARM Cortex-M3为内核的STM32F103作为系统的主控芯片,并以GPS和四象限光电传感器作为太阳跟踪装置,设计了一种新的太阳能自跟随系统。首先利用视日运动轨迹法进行初步跟踪,然后将光电传感器采集到的信号经过调理电路处理后送给MCU控制器,使其产生PWM波来精确控制对应的双轴步进电机在水平和俯仰方向分别进行调整,从而实现光伏发电板对太阳的全自动跟踪。实验结果表明,该系统具有跟踪精度高,运行稳定和成本低廉等优点。 展开更多
关键词 太阳跟踪 光电传感器 步进电机 STM32芯片 调理电路 控制器
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复合传感器的高精度太阳跟踪系统设计与实现 预览
11
作者 王海澜 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第12期110-113,共4页
针对现有太阳跟踪系统可靠性低,难以满足复杂环境工作的问题,提出了一种应用于复杂环境的高精度太阳跟踪系统,其采用风速、温度、湿度、阳光、限位和时间等传感器,通过信息融合和可靠性设计准则增强了系统的可靠性和鲁棒性;此外,在现有... 针对现有太阳跟踪系统可靠性低,难以满足复杂环境工作的问题,提出了一种应用于复杂环境的高精度太阳跟踪系统,其采用风速、温度、湿度、阳光、限位和时间等传感器,通过信息融合和可靠性设计准则增强了系统的可靠性和鲁棒性;此外,在现有阳光传感器的基础上,设计出一种改进型阳光传感器,消除了现有阳光传感器的不足,提升了太阳跟踪精度. 通过在某聚光光伏发电系统中的应用表明,设计的系统跟踪精度优于0.2°,连续工作27 d 内未发生故障,表现出良好的鲁棒性、可靠性和一定的智能性. 展开更多
关键词 太阳跟踪 可靠性设计 光伏发电 阳光传感器 传感器融合 聚光发电
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基于STM32的光电式太阳跟踪系统设计 预览 被引量:6
12
作者 刘卿卿 俞强 +1 位作者 赵毛毛 王竞雄 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第1期123-125,129共4页
为了满足光电式太阳跟踪系统在低辐照和多云天气下对太阳连续跟踪的需要,设计了一种基于STM32的新型太阳跟踪系统。该系统以STM32F407ZET6为主控芯片,首先采用设计的CMOS图像传感器代替传统光电传感器,实现图像增强和预处理。其次,应用S... 为了满足光电式太阳跟踪系统在低辐照和多云天气下对太阳连续跟踪的需要,设计了一种基于STM32的新型太阳跟踪系统。该系统以STM32F407ZET6为主控芯片,首先采用设计的CMOS图像传感器代替传统光电传感器,实现图像增强和预处理。其次,应用STM32对图像模块采集的图像进行实时处理,得到目标图像质心的位置,并计算出该位置相对于图像传感器视场中心的误差,并采用PID控制方法,对上述位置误差进行控制,最后以STM32产生相应的PWM驱动双轴电机,实现对机架的高精度闭环控制。该系统具有成本低、精度高、响应快、易于扩展等优点。 展开更多
关键词 STM32 太阳跟踪 图像传感器 电机驱动 图像处理
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太阳跟踪聚光加速暴露试验 预览
13
作者 王受和 王俊 +1 位作者 张晓东 江鲁 《汽车工艺与材料》 2017年第4期50-53,共4页
引起高分子材料老化的主要因素是太阳辐射、温度和水分,其中的太阳辐射为最重要的影响因素。介绍了通过着重强化太阳辐射加速高分子材料老化的太阳跟踪聚光加速暴露试验方法,对试验设备、试验条件和试验周期等进行了说明。该试验方法可... 引起高分子材料老化的主要因素是太阳辐射、温度和水分,其中的太阳辐射为最重要的影响因素。介绍了通过着重强化太阳辐射加速高分子材料老化的太阳跟踪聚光加速暴露试验方法,对试验设备、试验条件和试验周期等进行了说明。该试验方法可获得比直接暴露试验多达3-8倍的太阳辐射量,从而加速材料老化,极大缩短了老化试验时间。 展开更多
关键词 太阳跟踪 聚光 加速 材料老化
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基于线阵CCD传感器的太阳跟踪系统设计 预览 被引量:1
14
作者 范茜 曹彦波 《黑龙江科技信息》 2017年第14期140-141,共2页
太阳跟踪系统是用于太阳辐射观测台站、光伏发电站上的必用控制系统。随着太阳跟踪系统研究的不断深入,太阳自动跟踪技术日益成为热点,并且对跟踪精度提出了更高的要求。为了提高跟踪的精度,本项目采用使用水平和垂直两个线阵CCD传... 太阳跟踪系统是用于太阳辐射观测台站、光伏发电站上的必用控制系统。随着太阳跟踪系统研究的不断深入,太阳自动跟踪技术日益成为热点,并且对跟踪精度提出了更高的要求。为了提高跟踪的精度,本项目采用使用水平和垂直两个线阵CCD传感器对太阳跟踪系统进行精确调整,实现精跟踪,同时结合GPS信息进行太阳视日运动轨迹跟踪,实现对太阳的大范围、日照时间内的全自动粗跟踪.经过半年试验,太阳能跟踪系统跟踪误差在±0.04°以内。 展开更多
关键词 太阳跟踪 GPS定位 线阵CCD 传感器
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高精度太阳跟踪传感器研究 预览 被引量:1
15
作者 兰建军 李春来 冯国亮 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第12期4-7,共4页
针对现有光伏发电过程中太阳跟踪传感器检测精度低、检测算法复杂等问题,提出了一种基于光学位置检测原理的太阳跟踪传感器方案,方案利用线性CCD检测太阳光线位置后实现传感器和太阳方向的偏差角度测量。为提高光线位置检测精度,在现有... 针对现有光伏发电过程中太阳跟踪传感器检测精度低、检测算法复杂等问题,提出了一种基于光学位置检测原理的太阳跟踪传感器方案,方案利用线性CCD检测太阳光线位置后实现传感器和太阳方向的偏差角度测量。为提高光线位置检测精度,在现有的质心算法基础上进行了算法改进,采用加权质心算法对光线中心位置进行定位。同时,为了使传感器实现从日出到日落全过程中的太阳跟踪,传感器中嵌入了依据视日运动轨迹的太阳位置计算程序。实验数据表明,传感器的检测精度可达0.1°,验证了方案的可行性和准确性。 展开更多
关键词 太阳跟踪 线性CCD 视日运动轨迹 非线性加权质心算法
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聚光光伏技术研究 预览
16
作者 郝国强 袁爱谊 +2 位作者 李红波 张瑞 叶晓军 《电源技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期1217-1220,共4页
介绍了聚光光伏发电技术中的几项重要技术———聚光太阳电池技术、聚光光学系统技术和太阳跟踪技术已达到的技术水平。对评价聚光光学系统优劣的三个指标进行了解释,分析了二次聚光器对聚光光学系统的积极效果。展望了聚光光学系统聚... 介绍了聚光光伏发电技术中的几项重要技术———聚光太阳电池技术、聚光光学系统技术和太阳跟踪技术已达到的技术水平。对评价聚光光学系统优劣的三个指标进行了解释,分析了二次聚光器对聚光光学系统的积极效果。展望了聚光光学系统聚光光伏发电技术的发展目标和应用前景。 展开更多
关键词 聚光光伏发电技术 聚光电池 聚光光学 太阳跟踪
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槽式太阳能聚光器跟踪系统运行特性分析 被引量:2
17
作者 王金平 王军 +2 位作者 张耀明 刘晓晖 毕小龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3125-3131,共7页
建立槽式太阳能聚光器跟踪太阳角度的数学模型,利用该跟踪太阳的数学模型对槽式聚光器不同布置方式太阳跟踪角度以及太阳光线入射角进行分析研究。计算槽式太阳能跟踪系统的角度的运行数据,分析其变化特性和跟踪规律。为了验证本文的... 建立槽式太阳能聚光器跟踪太阳角度的数学模型,利用该跟踪太阳的数学模型对槽式聚光器不同布置方式太阳跟踪角度以及太阳光线入射角进行分析研究。计算槽式太阳能跟踪系统的角度的运行数据,分析其变化特性和跟踪规律。为了验证本文的计算方法,进行实验研究。计算和实验结果表明:人射角余弦夏至日的平均值是0.98,冬至日的平均值是0.71;对于聚光器采用东西水平布置南北轴跟踪方式,在冬至日正午时刻聚光器运行速率最快,峰值达到0.398°/min;采用南北水平布置东西轴跟踪方式,在夏至日出时刻聚光器运行速率最快,峰值达到0.45°/min;通过实验比较了跟踪角的实际测量值与计算角度最大偏差约为0.56°,平均偏差为0.334°。 展开更多
关键词 槽式太阳 太阳跟踪 入射角余弦 南北轴跟踪 东西轴跟踪
Sun-tracking Multi-layer Stereo-cultivation System Improves Canopy Light of Strawberry 预览
18
作者 Chunling WANG Jianing LI +3 位作者 Yongzhi ZHAO Mingshan QU Weitang SONG Shumei ZHAO 《农业科学与技术:英文版》 CAS 2016年第7期1560-1565,共6页
In order to efficiently solve the shading problem between the upper layer and lower layer in the same cultivation system and between adjacent cultivation systems in multi-layer stereo-cultivation of strawberry,and to ... In order to efficiently solve the shading problem between the upper layer and lower layer in the same cultivation system and between adjacent cultivation systems in multi-layer stereo-cultivation of strawberry,and to improve the fixed A-frame system,a novel cultivation system-sun-tracking system was developed that could keep north-south line of cultivation frame parallel to sunray to make the best use of direct light.In this study,crop canopy light condition of sun-tracking and fixed systems were tested and compared.Results showed that integrated PPF of sun-tracking system is higher than that of fixed system in both middle and lower layers.On sunny day compared with fixed system,integrated PPF on middle and lower layer of suntracking system increased by 16.0%,9.1% in January and 19.6%,4.1% in February,while on cloudy day improvement on light condition of sun-tracking system is not evident as sunny days.Thus sun-tracking system can effectively alleviate shading problem between layers and improve plant canopy light environment. 展开更多
关键词 多层立体栽培 太阳跟踪 栽培系统 草莓 透光性 跟踪系统 固定系统 光照条件
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基于大气偏振光学的太阳跟踪方法 预览
19
作者 王晨光 李海真 +7 位作者 朱志飞 杨江涛 闫皓 梁建琦 李大林 张楠 刘俊 唐军 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期20-26,共7页
太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:... 太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:对偏振模式进行采样,得到各个采样点的偏振信息(偏振度和偏振角度)与太阳空间位置(高度角和方位角)之间的关系方程组。利用最小二乘法求得最优解并将其作为太阳位置。通过仿真实验验证了该方法的可行性,接着通过全天候和遮挡情况下的太阳跟踪实验进行了验证。实验表明用该方法求解得到的太阳高度角和方位角的平均误差在〇.5°;并且不受空间位置和时间的限制,不存在误差积累,不受遮挡物对太阳遮挡的影响,体现出良好准确性和的环境适应性,可以有效地实现太阳空间位置确定和太阳跟踪。 展开更多
关键词 太阳位置 太阳跟踪 偏振模式
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基于Labview状态机的车载式伸缩机构的设计 预览
20
作者 张璠 杨亮 李明云 《建设科技》 2016年第13期84-86,共3页
为了弥补固定式太阳集热器检测装置在检测过程中出现的缺点及不足,本文设计了一种新型车载式检测太阳集热器热性能的机械装置以及太阳跟踪装置,整个集热器热性能检测任务都在车内完成。这种机构可以对太阳集热器安装装置自由的拉出和收... 为了弥补固定式太阳集热器检测装置在检测过程中出现的缺点及不足,本文设计了一种新型车载式检测太阳集热器热性能的机械装置以及太阳跟踪装置,整个集热器热性能检测任务都在车内完成。这种机构可以对太阳集热器安装装置自由的拉出和收回并且可随车随时改变检测地点。利用Lab VIEW状态机搭建程序框架,程序员只需在各个框架内添加需要完成的各自的动作即可。采用双轴太阳跟踪系统,保证太阳集热器可以实时对准太阳,提高了检测效率。 展开更多
关键词 车载 太阳集热器 太阳跟踪 LAB VIEW状态机
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