基于相機的太陽方位檢測與跟蹤技術的研究.pdf

1、人類面臨越來越嚴重的能源危機問題迫使我們將越來越多的精力轉向了太陽能這種可再生能源，但是就國內外對太陽能的開發(fā)技術水平而言，太陽能的利用率還比較低。因此提高對太陽能的利用效率，成為研究的焦點問題。而提高對太陽能的利用率的關鍵所在就是采用太陽跟蹤技術，本文就是在這樣的背景下，研究了一種新型的太陽方位檢測及跟蹤裝置。
　　本文在分析了國內外的太陽方位跟蹤技術的發(fā)展后，結合幾種常見的太陽跟蹤方式的特點，提出了一種基于CCD相機的閉環(huán)太陽

2、方位檢測及跟蹤方案，即：以視日軌跡方式檢測并跟蹤太陽為基礎，完成對太陽方位的初始跟蹤，在初始跟蹤完成后，相機采集當前太陽光斑圖像，并經(jīng)圖像處理得出視日軌跡的跟蹤偏差，偏差量反饋返回給系統(tǒng)進行校正，完成對太陽方位的精確跟蹤。
　　本文在給出太陽方位角度的定義及太陽視日軌跡運行規(guī)律與太陽跟蹤系統(tǒng)的運動關系后，提出了本文設計的太陽方位檢測及跟蹤的總體方案，并研究了基于相機的太陽方位檢測技術，完成了相機對圖像的采集、系統(tǒng)界面、光斑圖像處理

3、、以及跟蹤裝置的驅動程序設計，設計圖像反饋環(huán)節(jié)，校正步進電機，驅動跟蹤裝置作位置調整。
　　從系統(tǒng)構成的角度出發(fā)，給出了系統(tǒng)的軟硬件組成，以及雙軸太陽方位跟蹤系統(tǒng)運動特性的分析，并研究了太陽方位跟蹤的控制方法，具體有轉臺跟蹤系統(tǒng)的軟件驅動接口的設計及控制策略分析，通過仿真分析，給出了控制策略的仿真結果，并證明了本文采用的控制方法的可行性。最后搭建了太陽方位檢測及跟蹤的實驗平臺，完成了系統(tǒng)誤差測量實驗，以及視日軌跡方式的太陽跟蹤實驗