太阳自动跟踪系统中光电传感器的设计

• 作者: 吕耀平 张东 王林军 许立晓 邓煜 门静 陈艳娟
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳能 跟踪 模糊系统 模糊推理规则 光电传感器
• 年，卷（期）: 2015,（14）
• 所属期刊栏目: 农业信息与电气技术
• 页码范围: 179-185
• 页数: 7页
• 分类号: TM615
• 字数: 4798字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.14.025

摘要

针对现有光电传感器存在形式单一、跟踪精度不高、运行稳定性较差等不足,该文通过对光电传感器进行结构设计,设计了一种金字塔式和箱体式嵌套的粗-精跟踪光电传感器,其中箱体式可拆卸、单独使用,其内部的凹面镜利用反射作用有效减小了箱体高度,保证了跟踪过程中的跟踪精度和运行稳定性.在对该传感器的电路进行设计时,选取四运放集成电路 LM324 为核心,利用其比较作用来控制电机驱动执行机构,从而使聚光系统对准太阳.利用MATLAB/Simulink对模糊PID(proportional integration differentiation,比例-积分-微分)控制器建模和仿真,与PID控制相比,模糊PID控制曲线的响应时间较短,在0.1 s时给系统一个宽度为0.1的矩形脉冲干扰,在0.1~0.2 s之间系统的响应曲线、控制误差的响应曲线以及控制器的输出变化曲线呈现不同的变化;在0.2 s时,均达到稳定状态.通过分析可知,无论是否存在干扰,该控制方法均能使控制器迅速达到稳定状态,减少系统响应时间,从而减少系统的运行成本.该研究为太阳自动跟踪系统的稳定运行和跟踪精度的提高提供了参考.