摘要
第1章 绪论
1.1 发展太阳能的背景
1.1.1 太阳能的利用现状及发展趋势
1.1.2 我国太阳能的资源分布情况
1.1.3 太阳能利用的优缺点
1.2 国内外太阳跟踪技术研究动态
1.2.1 国外太阳跟踪技术研究
1.2.2 国内太阳跟踪技术研究
1.3 研究的目的和意义
1.4 论文的主要研究内容及所作的工作
1.4.1 机械结构
1.4.2 控制系统硬件
1.4.3 控制系统软件
1.4.4 软件和硬件联调
1.5 论文的组织与安排
第2章 太阳跟踪原理及整体方案设计
2.1 太阳跟踪原理
2.2 太阳运行的天文规律
2.2.1 赤道坐标系
2.2.2 地平坐标系
2.3 太阳能跟踪机械装置划分
2.3.1 单轴跟踪机构对比
2.3.2 双轴跟踪机构对比
2.4 太阳能跟踪方式的比较
2.4.1 视日运行轨迹跟踪
2.4.2 光电跟踪
2.4.3 视日运行轨迹跟踪与光电跟踪相结合
2.5 光伏发电
2.5.1 光伏特性曲线
2.6 最大功率跟踪技术
2.6.1 最大功率跟踪原理
2.6.2 最大功率跟踪方法
2.7 跟踪系统总体方案设计
2.8 本章小结
第3章 机械结构设计
3.1 机械结构方案及设计
3.1.1 结构要求及实现原理
3.1.2 旋转机构的设计
3.1.3 机械机构限位控制
3.1.4 太阳能电池板尺寸选择及受力分析
3.2 步进电机原理
3.2.1 步进电机的特点及型号选择
3.3 电动推杆原理及型号选择
3.4 涡轮蜗杆设计选择及轴承选择
3.5 机械机构旋转方案实现
3.6 本章小结
第4章 控制系统硬件电路设计
4.1 控制系统总体方案设计
4.2 光电传感器
4.2.1 光电传感器的工作原理
4.2.2 光电传感器的选型
4.2.3 光电传感器处理电路的设计
4.3 时钟电路芯片选型和设计
4.4 LCD显示模块的设计
4.5 GPS模块设计
4.6 中断按键电路设计
4.7 电流检测电路设计
4.8 电动推杆驱动电路设计
4.9 MPPT电路设计
4.10 本章小结
第5章 控制系统的软件设计
5.1 跟踪控制系统软件设计
5.2 软件调试环境简介
5.2.1 嵌入式系统简介
5.2.2 STM32F103ZET6简介
5.3 系统应用软件设计
5.3.1 程序总体设计要求
5.3.2 系统跟踪主程序设计
5.3.3 太阳角度计算子程序
5.3.4 视日运行轨迹跟踪子程序设计
5.3.5 光电跟踪子程序设计
5.3.6 最大功率跟踪子程序设计
5.4 上位机程序
5.4.1 Visual basic简介
5.4.2 程序设计要求
5.4.3 程序设计及实现
5.5 实验数据分析
5.5.1 视日运行轨迹跟踪与光电跟踪算法准确性分析
5.5.2 电池板跟踪性能检测以及对比
5.5.3 误差分析
5.5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 课题研究设计总结
6.2 展望
参考文献
附录1 部分图片清单
附录2 攻读硕士学位期间所获成果
致射
声明
湖南师范大学;