基于ARM的太阳跟踪控制系统设计.pdf

本文主要介绍了一种基于ARM处理器的太阳跟踪控制系统的设计，该系统旨在提高跟踪式聚光光伏系统的发电效率。文章由刘路路、黄祥康、邱选兵和魏计林等人撰写，发表在2013年的《电子科学和技术》期刊上。 系统采用了视日运动法与四象限传感器反馈相结合的方式来判断太阳的方向，同时配备独立的光强传感器来确定是否启动跟踪系统，如在阴天或雨天等光照不足的情况下。这种设计使得系统能在各种天气条件下智能地调整工作状态，确保了高效运行。 跟踪控制系统的关键在于其机械结构和软硬件电路设计。机械结构部分涉及太阳跟踪的精确机构，而硬件电路设计包括ARM处理器的选择和配置，以及与四象限传感器和光强传感器的接口设计。软件部分则涵盖了控制算法的实现，确保系统能够根据太阳位置的变化进行精确跟踪。 文章详细阐述了系统的硬件组成部分，包括ARM处理器的选择（未具体提及型号），它以其低功耗特性成为理想的控制核心。四象限传感器用于检测太阳位置的变化，而独立的光强传感器则用于监测环境光线强度。通过这些传感器的数据，系统可以实时调整跟踪策略。 此外，作者还讨论了软件设计，包括控制算法的编程实现，这些算法可能包括PID（比例积分微分）控制或其他优化算法，以实现高精度的太阳跟踪。系统在±1.5度的误差范围内具有高精度，这在实际应用中对于聚光光伏发电系统的性能至关重要。 测试结果显示，基于ARM的太阳跟踪控制系统在功耗、可靠性和控制精度方面表现出色，能实现高精度的太阳跟踪，满足了聚光光伏发电系统对跟踪控制的要求。这一设计为太阳能领域的应用提供了新的解决方案，有助于提高太阳能转换效率，推动清洁能源的广泛应用。 关键词：自动太阳跟踪、低功耗ARM、视日运动法、独立光强传感器。文章的研究和设计对太阳能发电技术的发展具有积极的推动作用，尤其是在提高能源利用效率和减少对传统能源依赖方面。