[發(fā)明專利]高空氣球電池標(biāo)定用太陽(yáng)跟蹤控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410179399.4
• 申請(qǐng)日: 2014-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN104007769A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福才;趙陽(yáng);溫銀堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12;H02S50/15
• 代理公司: 石家莊一誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 李合印

1.一種高空氣球電池標(biāo)定用太陽(yáng)跟蹤控制方法，其特征在于：太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)主要由二維機(jī)械平臺(tái)、方位步進(jìn)電機(jī)、俯仰步進(jìn)電機(jī)、STM32控制板、四象限傳感器、跟蹤狀態(tài)檢測(cè)傳感器、電子羅盤、GPS和上下限位開關(guān)組成；

控制方法具體過程如下：

a.太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)采用四象限傳感器跟蹤和視日運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡算法跟蹤為輔；當(dāng)四象限傳感器出現(xiàn)故障無(wú)法工作時(shí)，可通過地面控制指令，切換到視日運(yùn)動(dòng)軌跡算法跟蹤方式，以確保跟蹤控制系統(tǒng)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(cè)太陽(yáng)光強(qiáng)，其光電信號(hào)經(jīng)由STM32控制板采集并處理，計(jì)算出太陽(yáng)相對(duì)于標(biāo)定板位置坐標(biāo)，STM32控制板依據(jù)坐標(biāo)發(fā)出方向和脈沖信號(hào)，控制方位和俯仰步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)追蹤太陽(yáng)的目的；

c.視日運(yùn)動(dòng)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(yáng)能電池標(biāo)定板朝向角度，通過GPS獲取系統(tǒng)當(dāng)前經(jīng)度、緯度、海拔及時(shí)間信息，STM32控制板通過視日運(yùn)動(dòng)軌跡算法計(jì)算出太陽(yáng)高度角及方位角，發(fā)出控制信號(hào)，進(jìn)而調(diào)節(jié)方位及俯仰步進(jìn)電機(jī)，達(dá)到追蹤太陽(yáng)的目的；

d.太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)除設(shè)有主程序外，還設(shè)有自動(dòng)搜尋太陽(yáng)子程序、跟蹤點(diǎn)附近防抖動(dòng)子程序、高速返回三圈子程序，以保證高空太陽(yáng)跟蹤的精度及可靠性；

e.太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)通過無(wú)線電進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，通過其發(fā)出命令控制太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)啟動(dòng)和停止；同時(shí)地面可接收跟蹤狀態(tài)檢測(cè)傳感器信號(hào)，判斷太陽(yáng)跟蹤情況，依此對(duì)太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)跟蹤方式進(jìn)行選擇；

f.通過CR1000采集并存儲(chǔ)跟蹤狀態(tài)檢測(cè)傳感器及被標(biāo)定太陽(yáng)能電池的輸出信號(hào)、環(huán)境溫度、濕度、氣壓、吊籃內(nèi)溫度等信號(hào)。