基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、太陽能作為一種環(huán)保，綠色的新能源，目前全世界都在積極對太陽能的開發(fā)利用進(jìn)行廣泛研究。在我國，以太陽能為主的新能源的開發(fā)利用已成為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。通過理論分析，可以得到：自動跟蹤式太陽能發(fā)電裝置與定點(diǎn)式太陽能發(fā)電裝置相比，可以使太陽能的接收率提高35％，目前太陽能利用的轉(zhuǎn)換率僅為10％～20％。鑒于此，本文結(jié)合太陽能跟蹤控制的基本原理，設(shè)計了一種基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器。
　　 在分析研究國內(nèi)外太陽能跟蹤控

2、制系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一種新型的基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器，其具有兩個自由度，可以實(shí)現(xiàn)對太陽高度角和方位角的跟蹤。該跟蹤控制器采用DSP作為控制芯片，SPS0606作為光電池傳感器，由步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制太陽能板對太陽位置跟蹤，使太陽能跟蹤裝置始終正對著太陽位置。該跟蹤控制器可以提高跟蹤太陽的精度，還具有較強(qiáng)的抗干擾性和魯棒性。
　　 本文的主要工作如下：
　　 (1)設(shè)計太陽能跟蹤控制器機(jī)械結(jié)構(gòu)

3、，該結(jié)構(gòu)具有兩個自由度，即水平方向轉(zhuǎn)動自由度和豎直方向轉(zhuǎn)動自由度。該機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動由兩個步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動，完成對太陽高度角和方向角的跟蹤。
　　 (2)設(shè)計太陽能跟蹤控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要包括兩個方面：檢測電路系統(tǒng)，控制電路系統(tǒng)。檢測電路系統(tǒng)主要完成四象限光電池傳感器信號的濾波，放大，比較等，把采集的太陽能信號傳遞給控制電路?？刂齐娐吠瓿蓪φ麄€系統(tǒng)的控制，其根據(jù)DSP計算的控制信號，控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對太陽高度角和方位角的控

4、制。
　　 (3)設(shè)計系統(tǒng)軟件算法。系統(tǒng)主要的算法包括太陽能跟蹤控制器運(yùn)動控制方程的實(shí)現(xiàn)和基于DSP的數(shù)字濾波器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。太陽能跟蹤控制器運(yùn)動控制方程依照太陽的運(yùn)行規(guī)律來計算太陽的運(yùn)行軌跡，即太陽視日運(yùn)動軌跡。基于DSP的數(shù)字濾波器的設(shè)計是根據(jù)DSP芯片的特點(diǎn)，結(jié)合MALTAB仿真軟件設(shè)計出針對采樣信號的軟件濾波器。
　　 (4)完成太陽能跟蹤控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。以CCS3.3為設(shè)計平臺，根據(jù)各軟件功能模塊來設(shè)計相應(yīng)