碟式斯特林太陽自動跟蹤控制系統設計
3.3 主程序設計
主程序main()函數是一個無限循環程序,它能實現運行后根據太陽角度調整碟式斯特林系統的位置,根據反饋信號進行微調,產生脈沖信號驅動電機轉動,實現太陽跟蹤。當監測到有中斷產生時,主程序停止運行,中斷程序設計包括天氣危害檢測處理和步進電機驅動芯片異常處理,中斷程序完成后再回到主程序。主程序流程如圖6所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/159588.htm
3.4 上位機程序設計
上位機程序設計采用Visual C++6.0,利用ActiveX控件簡化程序的設計難度。ActiveX控件包括一系列的屬性、方法和事件,使用ActiveX控件的應用程序和ActiveX控件之間的工作方式是客戶/服務器方式,即應用程序通過ActiveX控件提供的接口來訪問ActiveX控件。上位機串口的打開、串口參數的設置以及初始化變量的操作可以通過函數CTestDld::OnInitDialog()實現,代碼如下:
4 應用結果
所研制的自動跟蹤控制系統在碟式斯特林太陽能熱發電裝置上投入了應用,在實際應用中,通過GPS獲得太陽赤經緯度和時角,計算出太陽方位角和高度角,輸出一定的脈沖數,驅動伺服電機轉動,控制碟式聚光器跟蹤太陽。根據傳感器反饋信息,把太陽光光斑準確聚集在斯特林發動機的接收器上,碟式聚光器的光斑邊沿與斯特林發動機的接收器邊沿幾乎完全重疊。隨著太陽方位角的變化,該光斑能夠一直保持在斯特林發動機的接收器內,光斑的偏離誤差在1cm以內,滿足了碟式斯特林太陽能熱發電的工作需要;當天氣變化時,系統能夠做出相應處理,確保整個發電裝置的安全。
結語
開環的程序跟蹤雖然在任何天氣下都可以正常工作,但是在跟蹤過程中,產生的累積誤差自身并不能消除。閉環控制能夠通過反饋來消除誤差,但作為反饋信號源的感光元件,在稍長時間段內接收不到太陽光,會導致跟蹤系統的失效。本文設計的基于GPS的開環程序粗跟蹤和四象限硅光電池跟蹤校準的閉環跟蹤太陽方式,既彌補了開環跟蹤控制的缺點,又克服了光電跟蹤方式受環境影響較大的缺點,最終形成了一個精度較高、受環境影響較小的閉環控制系統。實際應用結果證明,效果良好,具有一定的設計參考價值。
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