基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器設計與實現(xiàn).pdf

1、太陽能作為一種環(huán)保，綠色的新能源，目前全世界都在積極對太陽能的開發(fā)利用進行廣泛研究。在我國，以太陽能為主的新能源的開發(fā)利用已成為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。通過理論分析，可以得到：自動跟蹤式太陽能發(fā)電裝置與定點式太陽能發(fā)電裝置相比，可以使太陽能的接收率提高35％，目前太陽能利用的轉換率僅為10％～20％。鑒于此，本文結合太陽能跟蹤控制的基本原理，設計了一種基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器。
　　 在分析研究國內(nèi)外太陽能跟蹤控

2、制系統(tǒng)基本原理的基礎上，本文設計了一種新型的基于DSP的高精度太陽能跟蹤控制器，其具有兩個自由度，可以實現(xiàn)對太陽高度角和方位角的跟蹤。該跟蹤控制器采用DSP作為控制芯片，SPS0606作為光電池傳感器，由步進電機作為執(zhí)行機構控制太陽能板對太陽位置跟蹤，使太陽能跟蹤裝置始終正對著太陽位置。該跟蹤控制器可以提高跟蹤太陽的精度，還具有較強的抗干擾性和魯棒性。
　　 本文的主要工作如下：
　　 (1)設計太陽能跟蹤控制器機械結構

3、，該結構具有兩個自由度，即水平方向轉動自由度和豎直方向轉動自由度。該機械結構的運動由兩個步進電機來驅動，完成對太陽高度角和方向角的跟蹤。
　　 (2)設計太陽能跟蹤控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)主要包括兩個方面：檢測電路系統(tǒng)，控制電路系統(tǒng)。檢測電路系統(tǒng)主要完成四象限光電池傳感器信號的濾波，放大，比較等，把采集的太陽能信號傳遞給控制電路。控制電路完成對整個系統(tǒng)的控制，其根據(jù)DSP計算的控制信號，控制步進電機實現(xiàn)對太陽高度角和方位角的控

4、制。
　　 (3)設計系統(tǒng)軟件算法。系統(tǒng)主要的算法包括太陽能跟蹤控制器運動控制方程的實現(xiàn)和基于DSP的數(shù)字濾波器的設計與實現(xiàn)。太陽能跟蹤控制器運動控制方程依照太陽的運行規(guī)律來計算太陽的運行軌跡，即太陽視日運動軌跡?；贒SP的數(shù)字濾波器的設計是根據(jù)DSP芯片的特點，結合MALTAB仿真軟件設計出針對采樣信號的軟件濾波器。
　　 (4)完成太陽能跟蹤控制系統(tǒng)的軟件設計。以CCS3.3為設計平臺，根據(jù)各軟件功能模塊來設計相應