基于DSP的新型太陽方位檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)有的太陽方位檢測系統(tǒng)中，通常采用一些光敏器件(光伏電池、光敏二極管和光敏三極管等)作為敏感元件，通過對其開關(guān)量或者模擬量檢測，確定太陽的方位。由于開關(guān)量檢測系統(tǒng)的精度較差，且需要的光敏器件較多，所以常采用模擬量檢測系統(tǒng)。模擬量檢測系統(tǒng)靈敏度較高，結(jié)構(gòu)也較為簡單。但在實際應(yīng)用中，各個光敏器件輸出特性的不一致性，以及檢測系統(tǒng)四周的反射光，往往會導(dǎo)致檢測系統(tǒng)的精度和靈敏度下降。
　　 為了解決該類問題，本文介紹了一種新的太陽方位檢測

2、系統(tǒng)。該系統(tǒng)選取光伏電池作為光敏器件，利用光伏電池繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的短路電流是交變的這一特點，通過離散傅里葉變換(DFT)求解交變電流的初相位計算太陽的高度角和方位角，實現(xiàn)對太陽方位自動檢測。該技術(shù)采用三塊光伏電池分別沿X軸、Y軸、Z軸放置：繞Z軸逆時針旋轉(zhuǎn)的光伏電池短路電流初相位反映了太陽的方位角；繞x軸旋轉(zhuǎn)的光伏電池短路電流初相位反映了太陽的高度角；第三塊光伏電池繞Y軸旋轉(zhuǎn)，專門用以解決當(dāng)太陽方位角為0(或者π)時，太陽高度角的求解

3、問題。通過一塊光伏電池測量太陽方位的一個參數(shù)，避免了由于多塊光伏電池的不一致性可能帶來的問題。此外，該方法直接采用DFT求解短路電流的初相位，使得到的結(jié)果更加精確。
　　 本文首先完成對該新系統(tǒng)的論證，并根據(jù)相應(yīng)的功能要求，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計，制作出基于DSP的新型太陽方位檢測系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)在實現(xiàn)大范圍內(nèi)檢測太陽方位的同時，還可避免由于多塊光伏電池的輸出特性不完全一致而帶來的問題，有效地提高檢測系統(tǒng)的精確性