一种追日控制系统的制作方法

文档序号:12534130阅读:469来源:国知局

本发明属于太阳能开发应用领域,特别涉及一种追日控制系统。



背景技术:

随着环保意识的逐渐提高以及一些传统能源的枯竭,人们越来越关注清洁、可再生能源的开发和使用。地球上太阳能资源丰富,方便采集,使用过程中不会产生污染,是清洁能源的理想选择。目前主要利用太阳能电池板获取太阳能。为了提高太阳能电池板转换能量的效率,要使太阳的光线始终垂直于太阳能电池板,即要求太阳能电池板追随太阳动作。

目前对太阳进行追踪的系统主要有两种。一种是采用光敏原件感知太阳方位的被动追踪系统;另一种是采用太阳运行轨道计算得出实时太阳方位的主动追踪系统。这些系统都是基于所获得的太阳方位信息,控制执行器动作到预定位置,多采用开环控制,控制精度易受系统的机械误差影响。

综上所述,现有追日控制系统存在不足,难以保证追踪的精度和效率。



技术实现要素:

有鉴于此,针对现有技术的不足,本发明提出了一种追日控制系统。

本发明结构包括上端关节臂(8)、上端关节驱动装置(1)、上端角位移传感器(7)、下端关节臂(6)、下端关节驱动装置(5)、下 端角位移传感器(2)、控制器(3)和底座(4);其中,所述上端关节驱动装置(1)和下端关节驱动装置(5)的轴端分别对应安装有所述上端角位移传感器(7)和下端角位移传感器(2);所述上端关节驱动装置(1)转动轴与所述下端关节驱动装置(5)的转动轴垂直安装。

上述控制器(3)与上端关节驱动装置(1)和下端关节驱动装置(5)电连接。由所述控制器(3)控制上端关节驱动装置(1)和下端关节驱动装置(5)转动预定角度,使上端关节臂(8)的上表面法线(9)指向太阳。

上述控制器(3)与上端角位移传感器(7)和下端角位移传感器(2)电连接。所述上端角位移传感器(7)和下端角位移传感器(2)分别将上端关节驱动装置(1)和下端关节驱动装置(5)转动的位置信息反馈回控制器(3)。

本发明的优点如下:本发明安装有角位移传感器,能够反馈实时转角信息,构成半闭环控制,能有效保证对太阳的追踪精度。由驱动装置直接驱动关节臂动作,无中间传动链,传动效率高。

附图说明

图1为一种追日控制系统示意图。

图中,1—上端关节驱动装置,2—下端角位移传感器,3—控制器,4—底座,5—下端关节驱动装置,6—下端关节臂,7—上端角位移传感器,8—上端关节臂,9—上端关节臂(8)的上表面法线。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

典型具体实施方式如下:如图1所示,将系统的Y轴与地理方位的正南方向平行安装。根据系统安装的地理位置,所述控制器(3)可通过太阳视日运动计算获得太阳实时高度角和方位角δ,再计算出上端关节驱动装置(1)运动目标角度θ1和下端关节驱动装置(5)运动目标角度θ2。所述控制器(3)根据计算的目标角度控制上端关节驱动装置(1)和下端关节驱动装置(5)向目标角度运动。首先通过上端角位移传感器(7)和下端角位移传感器(2)获取上端关节驱动装置(1)当前所处角度γ1和下端关节驱动装置(5)当前所处角度γ2。接下来所述控制器(3)控制下端关节驱动装置(5)和上端关节驱动装置(1)转动。最后根据上端角位移传感器(7)和下端角位移传感器(2)反馈回的转角值判断是否到达目标角度,如果没有达到目标角度则继续动作;如果达到目标角度则停止动作。最终结果使上端关节臂(8)的上表面法线(9)指向太阳。

本发明的工作原理详细分析如下:按照图1所示建立的追日控制坐标系,当系统按照预定的方式安装固定以后,当上端关节臂(8)和下端关节臂(6)均平行于Z坐标轴时,两个关节臂的转角为0°。此时上端关节臂(8)的上表面法线(9)指向的矢量方向与上端关节臂(8)和下端关节臂(6)的转动角度存在函数对应的关系。所以要使上端关节臂(8)的上表面法线(9)指向太阳时,可以求解出上端关节驱动装置(1)运动目标角度θ1和下端关节驱动装置(5)运动目标角度θ2

以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变形属于本发明的权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也包含这些改动和变形在内。

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