柱式两自由度太阳能跟随系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

太阳能作为一种绿色能源是国家大力支持利用的一种清洁能力，因此利用单片机作为控制系统，追踪太阳的方向，充分利用太阳能具有很强的应用意义。同时可以使得学生综合利用四年所学知识，锻炼学生运用所学知识的能力，为今后从事相关工作打好基础。

2. 国内外研究现状分析

在太阳能跟踪方面，我国在1997年研制了单轴太阳跟踪器，完成了东西方向的自动跟踪，而南北方向则通过手动调节，接收器的接收效率提高了。1998年美国加州成功的研究了ATM两轴跟踪器，并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜，这样可以使小块的太 阳能面板硅收集更多的能量，使效率进一步提高。2002年2月美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置，该装置利用控制电机完成跟踪，采用铝型材框架结构，结构紧凑,重量轻，大大拓宽了跟踪器的应用领域。在国内近年来有不少专家学者也相继开展了这方面 的研究，1992 年推出了太阳灶自动跟踪系统，1994 年《太阳能》杂志介绍的单轴液压自动跟踪器，完成了单向跟踪。目前，太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多，但是不外乎采用如下两种方式：一种是光电追踪方式，另一种是根据视日运动轨迹追踪；前者是闭环的随机系统，后者是开环的程控系统。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1.论证系统的总体结构；2.计算并选择伺服电机、滚珠丝杠、轴承，选择相应的传感器和单片机型号；3.编写相关的控制程序，并利用相关仿真软件验证。 研究计划：1．设计准备阶段 2周（3.1 ～3.14）2．拟定柱式两自由度太阳能 跟随系统设计的总体方案 2周（3.15～3.28）3．系统的结构分析与计算 2周（3.29～4.11）4．编写程序与软件仿真 5周（4.12～5.16）5．撰写设计说明书 3周（5.17～6.6 ）6．准备答辩讲稿、进行答辩 1周（6.7 ～6.15）

4. 研究创新点

太阳能跟随系统是基于单片机控制电机的原理利用太阳能的装置,这是一种新型的能源,安全,清洁,无污染,有效的解决了目前世界能源短缺问题.