本發(fā)明屬于太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種追日控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保意識(shí)的逐漸提高以及一些傳統(tǒng)能源的枯竭，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注清潔、可再生能源的開(kāi)發(fā)和使用。地球上太陽(yáng)能資源豐富，方便采集，使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生污染，是清潔能源的理想選擇。目前主要利用太陽(yáng)能電池板獲取太陽(yáng)能。為了提高太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換能量的效率，要使太陽(yáng)的光線始終垂直于太陽(yáng)能電池板，即要求太陽(yáng)能電池板追隨太陽(yáng)動(dòng)作。

目前對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行追蹤的系統(tǒng)主要有兩種。一種是采用光敏原件感知太陽(yáng)方位的被動(dòng)追蹤系統(tǒng)；另一種是采用太陽(yáng)運(yùn)行軌道計(jì)算得出實(shí)時(shí)太陽(yáng)方位的主動(dòng)追蹤系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都是基于所獲得的太陽(yáng)方位信息，控制執(zhí)行器動(dòng)作到預(yù)定位置，多采用開(kāi)環(huán)控制，控制精度易受系統(tǒng)的機(jī)械誤差影響。

綜上所述，現(xiàn)有追日控制系統(tǒng)存在不足，難以保證追蹤的精度和效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種追日控制系統(tǒng)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)包括上端關(guān)節(jié)臂(8)、上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)、上端角位移傳感器(7)、下端關(guān)節(jié)臂(6)、下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)、下 端角位移傳感器(2)、控制器(3)和底座(4)；其中，所述上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)的軸端分別對(duì)應(yīng)安裝有所述上端角位移傳感器(7)和下端角位移傳感器(2)；所述上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直安裝。

上述控制器(3)與上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)電連接。由所述控制器(3)控制上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定角度，使上端關(guān)節(jié)臂(8)的上表面法線(9)指向太陽(yáng)。

上述控制器(3)與上端角位移傳感器(7)和下端角位移傳感器(2)電連接。所述上端角位移傳感器(7)和下端角位移傳感器(2)分別將上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)轉(zhuǎn)動(dòng)的位置信息反饋回控制器(3)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：本發(fā)明安裝有角位移傳感器，能夠反饋實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)角信息，構(gòu)成半閉環(huán)控制，能有效保證對(duì)太陽(yáng)的追蹤精度。由驅(qū)動(dòng)裝置直接驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)臂動(dòng)作，無(wú)中間傳動(dòng)鏈，傳動(dòng)效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為一種追日控制系統(tǒng)示意圖。

圖中，1—上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，2—下端角位移傳感器，3—控制器，4—底座，5—下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，6—下端關(guān)節(jié)臂，7—上端角位移傳感器，8—上端關(guān)節(jié)臂，9—上端關(guān)節(jié)臂(8)的上表面法線。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

典型具體實(shí)施方式如下：如圖1所示，將系統(tǒng)的Y軸與地理方位的正南方向平行安裝。根據(jù)系統(tǒng)安裝的地理位置，所述控制器(3)可通過(guò)太陽(yáng)視日運(yùn)動(dòng)計(jì)算獲得太陽(yáng)實(shí)時(shí)高度角和方位角δ，再計(jì)算出上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)角度θ₁和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)角度θ₂。所述控制器(3)根據(jù)計(jì)算的目標(biāo)角度控制上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)向目標(biāo)角度運(yùn)動(dòng)。首先通過(guò)上端角位移傳感器(7)和下端角位移傳感器(2)獲取上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)當(dāng)前所處角度γ₁和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)當(dāng)前所處角度γ₂。接下來(lái)所述控制器(3)控制下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)和上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)轉(zhuǎn)動(dòng)。最后根據(jù)上端角位移傳感器(7)和下端角位移傳感器(2)反饋回的轉(zhuǎn)角值判斷是否到達(dá)目標(biāo)角度，如果沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)角度則繼續(xù)動(dòng)作；如果達(dá)到目標(biāo)角度則停止動(dòng)作。最終結(jié)果使上端關(guān)節(jié)臂(8)的上表面法線(9)指向太陽(yáng)。

本發(fā)明的工作原理詳細(xì)分析如下：按照?qǐng)D1所示建立的追日控制坐標(biāo)系，當(dāng)系統(tǒng)按照預(yù)定的方式安裝固定以后，當(dāng)上端關(guān)節(jié)臂(8)和下端關(guān)節(jié)臂(6)均平行于Z坐標(biāo)軸時(shí)，兩個(gè)關(guān)節(jié)臂的轉(zhuǎn)角為0°。此時(shí)上端關(guān)節(jié)臂(8)的上表面法線(9)指向的矢量方向與上端關(guān)節(jié)臂(8)和下端關(guān)節(jié)臂(6)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度存在函數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。所以要使上端關(guān)節(jié)臂(8)的上表面法線(9)指向太陽(yáng)時(shí)，可以求解出上端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(1)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)角度θ₁和下端關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置(5)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)角度θ₂。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。