[發明專利]高空氣球電池標定用太陽跟蹤控制方法

有效

• 申請號: 201410179399.4
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104007769A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 劉福才;趙陽;溫銀堂
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H02S50/15
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

1.一種高空氣球電池標定用太陽跟蹤控制方法，其特征在于：太陽跟蹤控制系統主要由二維機械平臺、方位步進電機、俯仰步進電機、STM32控制板、四象限傳感器、跟蹤狀態檢測傳感器、電子羅盤、GPS和上下限位開關組成；

控制方法具體過程如下：

a.太陽跟蹤控制系統采用四象限傳感器跟蹤和視日運動算法軌跡跟蹤兩種跟蹤方式，以四象限傳感器跟蹤為主，視日運動軌跡算法跟蹤為輔；當四象限傳感器出現故障無法工作時，可通過地面控制指令，切換到視日運動軌跡算法跟蹤方式，以確保跟蹤控制系統正常工作；

b.四象限傳感器跟蹤方式過程是，通過四象限傳感器檢測太陽光強，其光電信號經由STM32控制板采集并處理，計算出太陽相對于標定板位置坐標，STM32控制板依據坐標發出方向和脈沖信號，控制方位和俯仰步進電機執行相應動作，最終達到動態追蹤太陽的目的；

c.視日運動算法軌跡跟蹤方式過程是，通過電子羅盤接口電路獲取太陽能電池標定板朝向角度，通過GPS獲取系統當前經度、緯度、海拔及時間信息，STM32控制板通過視日運動軌跡算法計算出太陽高度角及方位角，發出控制信號，進而調節方位及俯仰步進電機，達到追蹤太陽的目的；

d.太陽跟蹤控制系統除設有主程序外，還設有自動搜尋太陽子程序、跟蹤點附近防抖動子程序、高速返回三圈子程序，以保證高空太陽跟蹤的精度及可靠性；

e.太陽跟蹤控制系統通過無線電進行遠程遙控，通過其發出命令控制太陽跟蹤控制系統啟動和停止；同時地面可接收跟蹤狀態檢測傳感器信號，判斷太陽跟蹤情況，依此對太陽跟蹤控制系統跟蹤方式進行選擇；

f.通過CR1000采集并存儲跟蹤狀態檢測傳感器及被標定太陽能電池的輸出信號、環境溫度、濕度、氣壓、吊籃內溫度等信號。