[發明專利]一種交流伺服跟蹤控制系統及其方法

有效

• 申請號: 202011261761.4
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112305998B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 董直姜;張太猛;張太為;陳崇友;屠奔奔
• 申請（專利權）人: 臺州中盟聯動企業管理合伙企業(有限合伙)
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 衢州維創維邦專利代理事務所(普通合伙) 33282
• 代理人: 徐衛勇

1.一種交流伺服跟蹤控制系統，其特征在于，所述系統包括中央計算模塊、交流伺服控制模塊、視頻數據模塊、交流伺服電機模塊、IO模塊、角度監測模塊、光強檢測模塊；

所述交流伺服控制模塊與交流伺服電機模塊連接；所述中央計算模塊分別與交流伺服控制模塊、視頻數據模塊、IO模塊、角度監測模塊、光強檢測模塊連接；所述交流伺服電機模塊包括橫向交流伺服電機、縱向交流伺服電機；

所述交流伺服控制模塊包括：MCU單元、接口單元、電機控制單元，MCU單元分別連接接口單元、電機控制單元；電機控制單元包含橫向電機編碼器、縱向電機編碼器；所述橫向編碼器與橫向交流伺服電機連接，所述縱向編碼器與縱向交流伺服電機連接，以反饋電機的動作；電機控制單元包含所述橫向電機編碼器及縱向電機編碼器，用于根據編碼器的反饋來生成轉矩指令；

所述角度監測模塊包括若干個角度傳感器，所述角度傳感器分別設置于遮光板主軸上，用于檢測主軸的水平角度及垂直角度；

所述視頻數據模塊包括若干個視頻傳感器，用于接收固定區域內的遮光板圖像數據，并傳輸給中央計算模塊；

所述中央計算模塊通過有線或無線方式接入網絡，并基于設備所在經緯度信息及時間信息，確定太陽位置，并基于所述太陽位置，得到陽光直射所需傾角；

所述光強檢測模塊將檢測到的光強度信息ε₁傳輸至所述中央計算模塊；所述光強檢測模塊包括若干個光強傳感器，所述光強傳感器分別設置于遮光板中央位置；所述光強度信息ε₁基于若干個所述光強傳感器的檢測信號獲得；

當所述光強度信息ε₁大于等于預設光強閾值一時，打開遮光板，并啟動位置跟蹤模式；當光強度信息ε₁小于預設光強閾值二時，關閉所述位置跟蹤模式，并收起遮光板；所述位置跟蹤模式包括橫向跟蹤模式和/或縱向跟蹤模式；

所述橫向跟蹤模式為：

其中，α₁是太陽直射遮光板時，遮光板所需的橫向傾角；a是遮光板長度；m是遮光板間距；α_k是系統輸出的橫向傾角目標值；α₂是橫向修正傾角；

α₂的取值方法為：在橫向跟蹤模式觸發條件的角度范圍內對橫向優化率δ_α進行運算，若存在δ_α大于1的橫向調整傾角α_x，選取δ_α最大時所對應的α_x為橫向修正傾角α₂的最終取值；若無δ_α大于1的情況，α₂取值為0；

其中橫向優化率δ_α的計算方式如下：

其中，δ_α是橫向跟蹤模式下不同橫向調整傾角α_x的橫向優化率；ε₂是室內光強度預設值；ε₁是光強度信息；α_x是橫向調整傾角，調整范圍在所述橫向跟蹤模式下觸發條件角度范圍內；

所述縱向跟蹤模式為：

其中，β₁是太陽直射遮光板時，遮光板所需的縱向傾角；b是遮光板寬度；n是遮光板與安裝面之間的縱向間距；β_k是系統輸出的縱向傾角目標值；β₂是縱向修正傾角；

β_２的取值方法為：在縱向跟蹤模式觸發條件的角度范圍內對縱向優化率δ_β進行運算，若存在δ_β大于1的縱向調整傾角β_x，選取δ_β最大時所對應的β_x為縱向修正傾角β₂的最終取值；若無δ_β大于1的情況，β₂取值為0；

其中縱向優化率δ_β的計算方式如下：

其中，δ_β是縱向跟蹤模式下不同縱向調整傾角β_x的縱向優化率；ε₂是室內光強度預設值；ε₁是光強度信息；β_x是縱向調整傾角，調整范圍在當前模式下觸發條件角度范圍內。