基于圖像傳感器的四足太陽(yáng)能電池太陽(yáng)跟蹤器的研究

【摘要】：太陽(yáng)能是一種儲(chǔ)量巨大,分布廣泛的可再生能源。太陽(yáng)能的有效利用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了提高太陽(yáng)能的利用率,人們提出了多種方法。目前使用的大多是單晶硅太陽(yáng)能電池板,單晶硅太陽(yáng)能電池板很多采用的是固定式支架,但它不能跟蹤太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致太陽(yáng)板效率不高；還有一些電池板采用單個(gè)支柱旋轉(zhuǎn)式支架。這種電池板雖可以跟蹤太陽(yáng),但穩(wěn)固性不佳且容易變形的特點(diǎn)使得其太陽(yáng)板效率變差。 針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種基于圖像傳感器和四足太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)跟蹤器。該太陽(yáng)跟蹤器采用了基于圖像傳感器的跟蹤方法和視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方法,并且利用了可跟蹤太陽(yáng)的四足太陽(yáng)能板機(jī)構(gòu)。四足機(jī)構(gòu)可以跟蹤太陽(yáng)方位,相比固定式太陽(yáng)支架機(jī)構(gòu)提高了太陽(yáng)板效率；同時(shí)四足機(jī)構(gòu)比單個(gè)支柱旋轉(zhuǎn)式支架更穩(wěn)固,不易變形,也提高了太陽(yáng)板的使用壽命。 論文的主要內(nèi)容：(1)研究了兩種檢測(cè)跟蹤方式：視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方式和基于圖像傳感器跟蹤方式,并將它們應(yīng)用于本文提出的太陽(yáng)跟蹤器系統(tǒng)。對(duì)于視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方式,研究了這種方式跟蹤的規(guī)律,依據(jù)跟蹤規(guī)律設(shè)計(jì)出了跟蹤模型；對(duì)于基于圖像傳感器跟蹤方式,研究了這種跟蹤方式各個(gè)環(huán)節(jié)所使用的算法,并實(shí)現(xiàn)了算法模塊的編程,應(yīng)用到采集的太陽(yáng)圖像中。(2)設(shè)計(jì)了四足太陽(yáng)能電池板機(jī)構(gòu)。闡述了四足支架優(yōu)勢(shì),分析并推導(dǎo)出了四足機(jī)構(gòu)跟蹤太陽(yáng)時(shí)的運(yùn)行策略,仿真了四足機(jī)構(gòu)在一天內(nèi)整點(diǎn)時(shí)刻跟蹤太陽(yáng)的運(yùn)行狀況。根據(jù)絲杠螺母及渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,提出四足絲杠長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)策略。(3)設(shè)計(jì)了太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的需要和各種器件的特點(diǎn)為系統(tǒng)選擇了合適的控制器件并且闡述了主要器件的使用方法和連接方式,完成了整個(gè)控制系統(tǒng)從軟件到硬件的理論設(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】：圖像傳感器 四足支架 太陽(yáng)跟蹤 絲杠 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.1 能源危機(jī)問(wèn)題10
• 1.1.2 太陽(yáng)能的特點(diǎn)10-11
• 1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能跟蹤的研究現(xiàn)狀和發(fā)展12-13
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文主要的研究?jī)?nèi)容13-16
• 第2章 太陽(yáng)方位檢測(cè)及跟蹤技術(shù)16-26
• 2.1 太陽(yáng)方位角度及視日運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)律16-21
• 2.1.1 太陽(yáng)方位的相關(guān)概念16-18
• 2.1.2 視日運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)律18-19
• 2.1.3 視日運(yùn)動(dòng)軌跡模塊實(shí)現(xiàn)19-21
• 2.2 太陽(yáng)跟蹤方法21-24
• 2.2.1 幾種太陽(yáng)跟蹤方法21-23
• 2.2.2 本文采用的太陽(yáng)跟蹤方法23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第3章 基于圖像傳感器方位檢測(cè)技術(shù)26-34
• 3.1 太陽(yáng)光斑質(zhì)心定位26-31
• 3.1.1 圖像濾波及去噪26-27
• 3.1.2 圖像分割27-30
• 3.1.3 光斑質(zhì)心定位30-31
• 3.2 定位太陽(yáng)方位31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 四足太陽(yáng)跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)34-48
• 4.1 太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的總體方案34-35
• 4.2 四足支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)35-36
• 4.3 四足機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律36-38
• 4.4 四足機(jī)構(gòu)的安放38-39
• 4.5 仿真四足機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)39-43
• 4.6 四足絲桿的調(diào)節(jié)43-46
• 4.6.1 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)44-45
• 4.6.2 調(diào)節(jié)絲桿長(zhǎng)度45-46
• 4.7 本章小結(jié)46-48
• 第5章 太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)48-62
• 5.1 跟蹤控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成48
• 5.2 跟蹤控制系統(tǒng)的控制輸入部分48-55
• 5.2.1 圖像傳感器的選擇48-51
• 5.2.2 SCCB 主機(jī)接口51-53
• 5.2.3 單片機(jī)對(duì)圖像傳感器的控制53-55
• 5.3 太陽(yáng)控制系統(tǒng)的控制驅(qū)動(dòng)部分55-59
• 5.3.1 單片機(jī)的選擇55-56
• 5.3.2 驅(qū)動(dòng)芯片56-57
• 5.3.3 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件連接57-59
• 5.4 太陽(yáng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件59-62
• 第6章 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

改進(jìn)的Otsu算法在圖像分割中的應(yīng)用    胡敏;李梅;汪榮貴;

復(fù)雜背景下擴(kuò)展目標(biāo)的分割算法研究    張坤華,王敬儒,張啟衡

基于ANSYS的滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性分析    趙萬(wàn)軍;

主動(dòng)式雙軸太陽(yáng)跟蹤控制器    劉四洋;伍春生;彭燕昌;許洪華;

用80C196KC單片機(jī)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)跟蹤    鄭飛

柴油機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)展    洪超

基于CCD圖像的太陽(yáng)定位技術(shù)    陶小紅,胡以華,蔡曉春

全自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤器軟件的設(shè)計(jì)和研究    于賀軍,呂文華

四級(jí)軸流渦輪變工況數(shù)值分析    祁明旭,康順

基于PIC16F877A自動(dòng)太陽(yáng)跟蹤器的設(shè)計(jì)    伍春生;劉四洋;彭燕昌;許洪華;

基于GPRS的大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    趙英紅;

基于MSP430單片機(jī)的生物質(zhì)燃料常溫成型機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    郭曉霞;俞國(guó)勝;肖愛(ài)平;

提高檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集性能的一種措施    李春友;張春寧;

基于垂直雙軸結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能光電跟蹤系統(tǒng)研究    韓宇龍;於正強(qiáng);趙安璞;方舟;吳旭峰;

箔條干擾下海上艦船的圖像識(shí)別方法    張春成;牟能文;

一種高精度的光電編碼器檢測(cè)方法及其裝置    鄧方;陳杰;陳文頡;池澄;

靜電傳感器微弱信號(hào)檢測(cè)電路的研究    金鋒;付海濤;

汽輪機(jī)高壓冷卻蒸汽對(duì)中壓缸轉(zhuǎn)子的冷卻效果研究    祁明旭;楊建道;周代偉;陽(yáng)虹;

基于AVR單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)試    許海峰;王馳駿;王德育;丁輝;張明玉;

用于應(yīng)變監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)    尚盈;袁慎芳;吳鍵;丁建偉;李耀曾;

核子秤中電離電流信號(hào)采集模塊的實(shí)現(xiàn)    蔡順燕;耿正波;石會(huì)路;詹鵬;

基于CAN總線的分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    王長(zhǎng)春;袁慎芳;邱雷;

汽輪機(jī)葉片改型及三維氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)    隋永楓;孫義岡;葉鐘;孔建強(qiáng);

多工位智能呼叫系統(tǒng)    劉永明;李肖;

太陽(yáng)能熱光伏系統(tǒng)機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究    陳雪

超聲醫(yī)學(xué)圖像處理中若干問(wèn)題的研究    邢占峰

增壓器的非線性力學(xué)分析    廖愛(ài)華

半球諧振陀螺的分析與研究    高勝利

新型智能化校直加工裝置理論與實(shí)驗(yàn)研究    趙連玉

面向溫室補(bǔ)光的太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)研究    張起勛

基于IPSO-BP網(wǎng)絡(luò)的汽車(chē)半主動(dòng)懸架控制算法研究    胡慶玉

車(chē)輛主動(dòng)懸架集成控制策略研究    于顯利

有機(jī)磷敏感材料的制備及氣敏特性研究    黃嘉

光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究    朱艷偉

煤礦架空乘人裝置的系統(tǒng)研究    張傳暉

礦用液壓支架搬運(yùn)車(chē)輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能研究    于振濤

智能瓦斯傳感器的研制    滕景忠

基于光纖傳感的細(xì)紗小張力檢測(cè)技術(shù)研究    任泉

汽輪機(jī)末級(jí)變工況性能研究與流道改進(jìn)設(shè)計(jì)    雷風(fēng)林

寬頻激勵(lì)下糧食水分在線檢測(cè)技術(shù)研究    孫繼衛(wèi)

QCM氣體傳感器的研究及其在安全檢測(cè)中的應(yīng)用    李宗坤

基于單片機(jī)的彈體壁厚自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)    王澤宇

一種新型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的研究    劉鳳龍

電液比例控制技術(shù)在提升系統(tǒng)上的應(yīng)用研究    武鵬飛

滾珠絲杠副摩擦力矩影響因素的分析    黃壽榮;黃家賢;

灰度圖像的二維Otsu曲線閾值分割法    范九倫;趙鳳;

三維Otsu閾值分割方法的遞推算法    范九倫;趙鳳;張雪峰;

精密滾珠絲杠副絲杠滾道磨損異常的原因分析    張佐營(yíng);宋現(xiàn)春;姜洪奎;葛榮雨;

一種雙CCD交匯測(cè)定載船艏艉線與飛機(jī)首尾線相對(duì)方位關(guān)系的實(shí)用方法    韓軍海,陳家斌,葛遠(yuǎn)聲,于家成

基于最大類(lèi)間方差遺傳算法的圖像分割方法    陽(yáng)波

滾珠絲杠導(dǎo)程誤差頻譜分析中的幾個(gè)問(wèn)題    杜潤(rùn)生

基于最小類(lèi)內(nèi)離散度的改進(jìn)Otsu分割方法的研究    周云燕;楊坤濤;黃鷹;

灰度圖象的二維Otsu自動(dòng)閾值分割法    劉健莊;栗文青;

復(fù)雜背景下基于知識(shí)的目標(biāo)識(shí)別算法研究    邢延;張?zhí)煨?

高速滾珠絲杠副動(dòng)力學(xué)性能分析及其實(shí)驗(yàn)研究    張佐營(yíng)

TDI-CCD圖像傳感器電荷包總轉(zhuǎn)移效率分析    董巖,馮勇,楊旭強(qiáng),陳曉麗,牟丹丹

CMOS圖像傳感器成像系統(tǒng)    連華,林斌,陳偉

電荷耦合圖像傳感器在細(xì)線直徑測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用    張士勇

γ射線輻照對(duì)數(shù)字型彩色CMOS圖像傳感器輸出特性的影響    孟祥提,康愛(ài)國(guó),黃強(qiáng)

CMOS圖像傳感器技術(shù)的進(jìn)展與應(yīng)用    顧曉,高偉,宋宗璽,鄭瑞云

基于CMOS圖像傳感器的液體折射率計(jì)研究    胡曉偉,倪旭翔,朱育軍,徐進(jìn)

CCD圖像傳感器及其視頻信號(hào)處理電路的應(yīng)用    陳智;邱躍洪;董佳;

固態(tài)圖像傳感器及其應(yīng)用研究    陳東雷;王清元;張?zhí)祉?

淺談固態(tài)圖像傳感器的應(yīng)用前景    陳東雷;王清元;張?zhí)祉?

基于CMOS圖像傳感器應(yīng)用的斜坡發(fā)生器    張生才;龔川;姚素英;徐江濤;

CMOS圖像傳感器的現(xiàn)在及未來(lái)    閔昊;

CMOS圖像傳感器的最新進(jìn)展及其應(yīng)用    陳慧敏;栗蘋(píng);閆曉鵬;孫建強(qiáng);李昆;

γ射線輻照對(duì)數(shù)字型彩色CMOS圖像傳感器輸出特性的影響    孟祥提;康愛(ài)國(guó);黃強(qiáng);

基于0.35μm工藝設(shè)計(jì)的APS CMOS圖像傳感器    劉宇;王國(guó)裕;趙洪信;崔昭華;

圖像傳感器在醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用    程開(kāi)富;

CCD圖像傳感器應(yīng)用簡(jiǎn)介    呂建工;王詠梅;付利平;

CCD圖像傳感器的應(yīng)用技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)    宋愛(ài)群;黃元慶;

CMOS圖像傳感器噪聲分析及抑制技術(shù)    顏學(xué)龍;郭建峰;

一種專(zhuān)用128×128CMOS圖像傳感器的研制    袁紅輝;陳世軍;劉強(qiáng);徐星;王欣;丁毅;

高動(dòng)態(tài)范圍CMOS圖像傳感器研究進(jìn)展    劉昌舉;祝曉笑;白雪平;吳治軍;楊雄敏;

圖像傳感器提高汽車(chē)安全性    賽迪顧問(wèn)研究員 李東宏

CMOS圖像傳感器開(kāi)始成為熱點(diǎn)    聞佳音

國(guó)內(nèi)量產(chǎn)CMOS圖像傳感器    邱詩(shī)文/DigiTimes

CMOS圖像傳感器價(jià)格走勢(shì)分化    邱詩(shī)文/DigiTimes

CMOS圖像傳感器之技術(shù)推進(jìn)    郭長(zhǎng)佑

柯達(dá)CMOS圖像傳感器卷土重來(lái)    許金池 DigiTimes

德開(kāi)發(fā)出新型有機(jī)圖像傳感器    王小龍

原相CMOS圖像傳感器銷(xiāo)售旺    詩(shī)文

誰(shuí)是新一代圖像傳感器的主流？    

CMOS圖像傳感器評(píng)介    郭長(zhǎng)佑

超高速數(shù)字CMOS圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究    張娜

微光CMOS圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究    朱天成

高性能CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)技術(shù)研究    裴志軍

高性能X射線CMOS圖像傳感器及應(yīng)用研究    張文普

CMOS圖像傳感器在星敏感器中應(yīng)用研究    劉智

CMOS圖像傳感器動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展技術(shù)的研究    付賢松

應(yīng)用于監(jiān)控安防領(lǐng)域的CMOS圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究    李曉晨

基于CMOS圖像傳感器的多光譜遙感成像系統(tǒng)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題研究    羅斌

CMOS圖像傳感器噪聲抑制研究    李軒

基于混合域累加的TDI型CMOS圖像傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究    高岑

一種CMOS圖像傳感器驅(qū)動(dòng)及視頻處理技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)    姚嵐

CMOS圖像傳感器的噪聲研究與抑制電路設(shè)計(jì)    崔博

基于大面陣CMOS圖像傳感器的成像系統(tǒng)研究    顧曉

新型CMOS圖像傳感器的研究    林聚承

CMOS圖像傳感器的成像系統(tǒng)研究    倫向敏

CMOS圖像傳感器像素光敏器件研究    李天琦

CMOS圖像傳感器γ射線及電子輻照效應(yīng)研究    梁慶威

彩色CMOS圖像傳感器中時(shí)序電路的設(shè)計(jì)    劉洪文

CMOS圖像傳感器控制電路設(shè)計(jì)及曝光控制研究    高鵬

CMOS圖像傳感器系統(tǒng)中的列并行高速ADC的研究設(shè)計(jì)    李曉晨