| 【中文题名】 | 太阳光线自动跟踪装置 |
| 【英文题名】 | Solar Beam Automatic Tracking Equipment |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 太阳光线,跟踪,图像传感器,数字信号处理器,, |
| 【英关键词】 | Solar beam,Tracking,Image senor,Digital signal processor, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，这些矿物燃料是一次性不可再生资源，储量有限，而且燃烧时产生大量的二氧化碳，造成地球气温升高，生态环境恶化。太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列的太阳能设备，如太阳能热水器、太阳能电池等，对太阳能的利用率不高。太阳每时每刻都是在运动着，不管哪种太阳能设备，如果它的能量转换部分能始终保持与太阳光线垂直，那么它就可以在有限的使用面积内收集更多的太阳能。太阳能设备的能量转换部分若想保持与太阳光垂直，就必须要跟踪太阳。太阳光线自动跟踪装置为解决这一问题提供了条件。研究表明，太阳能设备对太阳光线运动的跟踪与非跟踪，其能量的利用率相差37.7％。
现有的太阳光线自动跟踪装置中，光电式跟踪装置能通过反馈消除累计误差，但由于选用多个光敏电阻，造成其不能连续检测和跟踪太阳光线的角度变化。本文以光电式跟踪装置为基础，用图像传感器代替光敏电阻，研究一种基于图像传感器的太阳光线自动跟踪装置。根据小孔成像原理设计光学成像机构，将发散的太阳光线通过小孔投影在接收屏... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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1 绪论 |
10-24 |
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1.1 课题来源 |
10 |
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1.2 课题研究的目的 |
10 |
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1.3 研究太阳跟踪装置的意义 |
10-12 |
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1.4 国内外研究现状及发展趋势 |
12-22 |
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1.5 目前存在的问题 |
22 |
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1.6 本课题研究设想和预期目标 |
22-24 |
|
2 系统工作原理及总体结构 |
24-28 |
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2.1 太阳运动规律和跟踪的对策 |
24-26 |
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2.1.1 地平坐标系统 |
25-26 |
|
2.1.2 极轴坐标系统 |
26 |
|
2.2 实现跟踪控制的方案选择 |
26 |
|
2.2.1 跟踪控制方式的选择 |
26 |
|
2.2.2 跟踪系统坐标系的选择 |
26 |
|
2.3 系统的组成和基本工作原理 |
26-27 |
|
2.4 小结 |
27-28 |
|
3 太阳光线成像机构设计 |
28-35 |
|
3.1. 结构设计 |
28-29 |
|
3.2 尺寸设计 |
29-33 |
|
3.3 角度调整方法 |
33-34 |
|
3.4 小结 |
34-35 |
|
4 太阳光线图像采集电路设计 |
35-44 |
|
4.1 图像采集电路设计 |
35-40 |
|
4.1.1 图像传感器的选择 |
35-38 |
|
4.1.2 硬件电路设计 |
38-40 |
|
4.2 图像传感器的初始化 |
40-43 |
|
4.3 小结 |
43-44 |
|
5 存储空间设计 |
44-52 |
|
5.1 系统对存储器的要求 |
44-45 |
|
5.2 存储器的选择 |
45-48 |
|
5.3 存储空间的分配 |
48-50 |
|
5.4 小结 |
50-52 |
|
6 微处理器及辅助电路设计 |
52-59 |
|
6.1 系统对处理器的要求 |
52-53 |
|
6.2 处理器的选择 |
53-54 |
|
6.3 外围辅助电路设计 |
54-58 |
|
6.4 小结 |
58-59 |
|
7 显示电路设计 |
59-64 |
|
7.1 串行外设接口 |
59-60 |
|
7.2 显示电路设计 |
60-63 |
|
7.3 小结 |
63-64 |
|
8 跟踪系统设计 |
64-69 |
|
8.1 执行机构设计 |
64-66 |
|
8.2 步进电机的 DSP控制 |
66-68 |
|
8.3 小结 |
68-69 |
|
9 系统软件设计 |
69-83 |
|
9.1 DSP的集成开发环境 |
69-70 |
|
9.2 系统软件设计 |
70-82 |
|
9.2.1 DSP初始化 |
70-72 |
|
9.2.2 太阳光斑图像采集程序 |
72-73 |
|
9.2.3 太阳光斑图像预处理程序 |
73-75 |
|
9.2.4 显示程序 |
75-76 |
|
9.2.5 跟踪定位程序 |
76-81 |
|
9.2.6 系统主程序 |
81-82 |
|
9.3 小结 |
82-83 |
|
10 结论 |
83-85 |
|
参考文献 |
85-88 |
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附录 A整机电路图 |
88-89 |
|
在学研究成果 |
89-90 |
|
致谢 |
90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385080 |
