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《斯特林太陽能發(fā)電陽光跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計_申濤》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、ValueEngineering·45·斯特林太陽能發(fā)電陽光跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計SunlightTrackingSystemforStirlingSolarPowerSystem申濤SHENTao；劉建設(shè)LIUJian-she；田軍委TIANJun-wei（西安工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，西安710032）（SchoolofMechanicalandElectronicEngineering，Xi'anTechnologicalUniversity，Xi'an710032，China）摘要：針對碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)陽光跟蹤問題，設(shè)計
2、了基于DCS體系的陽光跟蹤控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用PSD傳感器和硬件計算電路實現(xiàn)光電檢測，采用ARM處理器實現(xiàn)UI控制器模塊、數(shù)據(jù)中心模塊和運動控制模塊的設(shè)計，各模塊獨立完成運算和處理功能，通過CAN總線進行通訊。在所設(shè)計硬件平臺上，設(shè)計光電跟蹤測控程序和視日運動軌跡跟蹤程序。所設(shè)計測控系統(tǒng)成功應(yīng)用于實際斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)，運行穩(wěn)定可靠，精度高。Abstract:Forproblemofsunlighttracking,anewsunlighttrackingcontrolsystembasedonDCSstructureisd
3、esigned.PSDpositionsensorisselectedandcorrespondingcalculationcircuitisdesigned.ThecontrolsystemincludesUIcontroller,calculationcenterandmotioncontroller,eachofthemisdesignedbasedonARMprocesser,andCANbusisusedtotransferdataandcommands.Photoelectrictrackingprogramand
4、solarorbittrackingprogramaredesignedbasedondesignedhardware.ThemeasuringandcontrolsystemhasbeenusedonStirlingsolarpowersystemsuccessfully,andthesystemoperationisstableandreliable,thetrackingprecisionishigh.關(guān)鍵詞：斯特林發(fā)動機；太陽能；光電跟蹤；運動軌跡跟蹤；ARMKeywords:stirlingengine；solar；
5、photoelectrictracking；motionorbittracking；ARM中圖分類號：TH-39文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）27-0045-03!0引言#-1L#θ=tan（x）#x斯特林太陽能發(fā)電是一種熱能發(fā)電方式，該方式以太##H"（2）#陽熱能作為斯特林發(fā)動機的動力來源，從而帶動發(fā)電機進#-1Ly#θ=tan（）##y行發(fā)電[1-4]。和傳統(tǒng)的光伏發(fā)電相比，斯特林太陽能發(fā)電的$H式中：L為光斑沿x向偏離量，L為光斑沿y向偏效率要比光伏發(fā)電要高，同時成本比光伏發(fā)電要低。由于xy這些
6、優(yōu)點，今年來斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)受到越來越多的離量。關(guān)注。檢測到太陽偏離角后，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)，將光目前斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要采用碟式結(jié)構(gòu)。碟式斑調(diào)整到中心位置。系統(tǒng)控制原理如圖2所示。結(jié)構(gòu)通過反光鏡將太陽光聚集在集熱盤上，利用集熱盤的高溫熱能作為斯特林發(fā)動機的動力來源。為了實現(xiàn)太陽能利用率極大化，碟架需要動態(tài)的跟蹤太陽位置，這樣對于碟式斯特林太陽能發(fā)電系統(tǒng)來說，高精度的陽光檢測傳感器和完善的控制系統(tǒng)對發(fā)電效率影響很大。本文在碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上，研究設(shè)計了陽光檢測電路，并對整個太陽跟蹤系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設(shè)計。2
7、光電檢測部分1陽光跟蹤原理光電檢測部分主要完成光斑位置檢測，為控制系統(tǒng)提本系統(tǒng)陽光跟蹤是通過透光孔透射光斑，通過傳感器供實際太陽位置，供控制系統(tǒng)判別控制。光電檢測部分傳檢測光斑和中心位置的偏差，計算太陽方位并進行太陽跟感器采用PSD傳感器。PSD（PositionsensitiveDetectors）是蹤。檢測原理如圖1所示。一種新型的半導(dǎo)體光電位置敏感器件，它能把成像在敏感設(shè)暗室高度H，光斑和中心面上的光斑位置信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出，該傳感器抗干擾軸線偏差L，則太陽偏差角度為能力強、分辨率高、精度高、響應(yīng)快，特別適合用于跟蹤太
8、θ=tan-1（L）（1）陽光線[5][6]。傳感器外觀如圖3所示。HPSD有X1、X2、Y1、Y2光電傳感器檢測到的光斑坐四個電極輸出引腳，將PSD標是二維的，因此太陽偏差角通傳感器放入開有一個光孔過θx和θy表示，因此式（1）擴展的暗盒內(nèi)，當一束光落在為式（2）：PSD上
