用天文测量简历精确计算太阳位置的方法

用天文测量简历精确计算太阳位置的方法作者：杜春旭，王普，马重芳，吴玉庭，DUChun-xu，WANGPu，MAChong-fang，WUYu-ting作者单位：北京工业大学,环境与能源工程学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室,北京,100124刊名：可再生能源英文刊名：RENEWABLEENERGYRESIYRCES年，卷(期)：2010，28(3)被引用次数：0次参考文献(16条)1.MBLANCOMURIEL.ALARCONPADILLADC.LOPEAMORATALLATComputingthesolarvector2001(5)2.VANTHULLLL.HILDEBRANDTAFSolarthermalpowersystembasedonopticaltransmission19763.WALRAVENRCalculatingthepositionoftheSun19784.JADUFFIESolarengineeringofthermalprocesses20065.SPROULABDerivationofthesolargeometricrelationshipsusingvectoranalysis2007(7)6.BRAUNJE.MITCHELLJCSolargeometryforfixedandtrackingsurfaces1983(5)7.REDAI.ANDREASASolarpositionalgorithmforsolarradiationapplications2004(5)8.夏坚白.陈永龄.王之卓实用天文学20079.姚坤一.王国海实用天文测量学198510.马健.向平高精度太阳佗置算法及在太阳能发电中的应用2008(2)11.MICHALSKYJJTheastronomicalalmanac'salgorithmforapproximatesolarposition(1950-2050)1988(3)12.WALRAVENRErratum197913.ARCHERCBCommentson'Calculatingthepositionofthesun'198014.MUIRLRCommentson'Theeffectofatmosphericrefractiononthesolarazimuth'198315.WILKINSONBJAnimprovedFORTRANprogramfortherapidcalculationofthesolarposition198116.WILKINSONBJTheeffectofatmosphericrefractiononthesolarazimuth1983相似文献(10条)1.会议论文杨文龙.于莲芝.王春阳.李蛟基于PSD的太阳位置自动跟踪系统研究2007太阳能的充分利用对于解决全球能源危机具有重大意义.本文研究设计了一种太阳位置自动跟踪系统，可使太阳能的接收平面始终与太阳光线垂直，提高了太阳能的利用率.此系统利用二维PSD检测出入射光点的位置信息，进而求出太阳光线与接收平面的法线的夹角，再利用此数据调整太阳光接收平面的朝向，使之与太阳光线垂直.2.学位论文王熹徽多平面镜聚光太阳能跟踪系统的设计与研究2007太阳能发电是当今能源利用的一个重要研究方向,如何提高太阳能电池板的发电效率是光伏系统研究的重要课题之一.本文在利用包含角度信息的全景图像以及对太阳区域特征识别的基础上,采用多平面镜折射聚光的方法,设计了一套多镜面太阳能聚光跟踪系统.该系统可实现对太阳移动的实时跟踪,准确定位,为多平面镜聚光提供了有效的折射角信息.作者做了以下主要工作:1、分析了光伏系统的聚光方式,给出了多平面镜反射聚光方式下平面镜的布局、跟踪太阳移动位置的运动方程和多平面镜协调控制算法.2、利用全景图象包含高度角方位角信息的特性,提出一种采用目标特征知识判断识别的天空全景图象太阳位置定位测量方法.该方法通过对图像进行仿人眼光学滤色镜效果的(H、S、I)变换域处理,凸现图像中高光度区域;根据各区域的轮廓、偏移量、面积等动态特征识别出图像中的太阳斑区;通过全景图象中太阳斑区中心点计算出太阳与视点之间的高度角与方位角.3、设计了一套多平面镜聚光跟踪系统,给出了系统组成结构,以及硬件原理图和软件设计框图.并以该系统对上述提出的方法进行了实验验证.通过五镜面反射聚光实验数据分析表明,该方法不仅能在一般情况下快速准确的进行太阳方位的跟踪,在物体遮挡,光线漫射,图像失真等情况下也能准确定位,能实现多平面镜快速准确跟踪太阳位置反射聚光,使太阳能电池发电效率提高3-4倍.3.期刊论文杜春旭.王普.马重芳.吴玉庭.申少青一种高精度太阳位置算法-能源工程2010(2)在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置需要实时跟踪太阳,以提高发电效率,在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要.比较了几种常用计算太阳位置的简单方法,并总结出一种算法简单的高精度太阳位置计算方法,此方法的高度角、方位角计算最大误差分别为0.05°,0.13°.4.学位论文杨培环高精度太阳跟踪传感器与控制器的研究2010随着能源问题和环保问题日益严重，人们对太阳能等新能源的开发利用越来越重视。提高太阳能发电系统的太阳能利用率、降低发电系统建造成本是太阳能应用领域面临的两个主要难题。本论文对太阳跟踪技术进行了系统研究，可实现太阳能更高效地利用。br　　本论文提出了一种高精度太阳跟踪控制方法，即采用太阳位置光电传感器实时检测太阳位置偏差信号，通过特定的电路进行信号处理后再经过模数转换输入单片机，经过单片机再进行进一步的处理得到反馈的太阳位置偏差角度，进而驱动步进电机实现对太阳的精确跟踪。br　　论文首先设计并制造了一种基于太阳位置测量的高精度、宽范围并且稳定性好的太阳位置传感器，实验表明传感器的检测精度得到较大提高。在此基础上设计了基于单片机的太阳跟踪控制器，完成了跟踪器外围硬件电路和软件设计，并且搭建了太阳跟踪控系统，完成了软件编程和系统调试工作，最后对将传感器和控制器的实际效果进行了实验验证。实验表明：太阳位置传感器可以实时精确检测太阳位置，跟踪精度能满足高倍聚光发电系统的要求，系统运行可靠，控制器结构简单，可完成信号处理及运动控制，可大幅度降低跟踪系统成本。5.会议论文王炳忠.汤洁几种太阳位置计算方法的比较研究2001本文介绍在研究全自动追踪太阳装置,将任意一天、任何时刻的太阳位置、即其方位和仰角按程序计算出来由两部步进电机分别驱动各自的转轴达到所要求的方位和仰角.本文是几种计算方法的比较研究.6.期刊论文马健.向平.MAJian.XIANGPing高精度太阳位置算法及在太阳能发电中的应用-水电能源科学2008,26(2)在主动式跟踪太阳能发电系统中,要求精确计算太阳位置以实现跟踪并提高发电效率.根据JeanMeeus天文算法计算天体的方法给出了计算太阳位置的具体方法,得出太阳位置的累计误差不超过±0.0003°,完全满足太阳跟踪的需要.应用此算法计算了太阳赤经和赤纬,并对结果进行了比较.太阳能发电应用实例表明,该方法计算精度高,误差小,易编程.7.学位论文朱世佳基于嵌入式的太阳能智能追光系统设计2009太阳能是一种清洁无污染的能源，取之不尽，用之不竭，其广阔的发展前景使得太阳能发电成为一个全球瞩目的、具有深远意义的研究课题。在中国，太阳能资源非常丰富，从其分布来看，西部地区的太阳能年辐射总量很高。因此，开发好太阳能，对中国的西部开发有着重要的现实意义。太阳能的利用，有利于世界的环境保护，因此如何更进一步地提高太阳能光伏发电装置的效率，无论是从科技应用的角度，还是从商业开发的角度讲都是目前亟待解决的课题。然而，太阳能强度和方向不确定性及光照间歇性等特点，给太阳能的收集带来了一定难度。传统的固定式太阳能采集系统没有充分利用太阳的能量，吸收效率相对较低。因此，太阳位置自动追踪技术的研究，对提高太阳能的吸收效率，高效、合理地利用太阳能具有重要的研究价值。本文基于32位ARM微处理器S3C44BOX，设计了一套太阳能智能追光系统。论文的内容主要包括以下几个方面：1．研究和分析了目前国内外太阳能追光技术的发展现状，在此基础上提出一种基于嵌入式的两种控制方式结合的太阳能智能追光系统的设计方案。2．通过对传感器布置方案的比较，确定了最终的传感器部分设计方案，通过实验室测试，实现了实时追光。3．选择了SamsungS3C44BOX作为核心控制芯片，系统扩展该系统外接4×4键盘和LCD彩色显示器，使系统具有良好的人机交互界面，可以方便地通过键盘对系统进行控制和调整。4．实现了太阳高度角和方位角，以及日出日落时间的实时计算。系统将光电传感控制方法与太阳运动轨迹控制方法相结合，通过C语言编程，下载到下位机的FLASH中运行。5．完成了硬件的连接。通过控制云台转动，实现了太阳位置的准确追踪，并实施了同步跟踪，从而保证太阳能收集装置获得最大效率的太阳能。实验调试结果表明，系统工作稳定、实时性好，能够正确完成对太阳光照的跟踪。同时，文中设计具有控制装置简单，设计合理，成本低，易于实现等特点。通过试验表明，本系统可以提高太阳能转化成电能的效率。8.期刊论文马健.向平.MAJian.XIANGPing高精度太阳位置算法及在太阳能发电中的应用-新技术新工艺2008(2)在基于微控制器的主动式跟踪太阳能发电中,需要计算出太阳位置,以此跟踪太阳提高发电效率.而对于开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要.文中根据1998年JeanMeeus出版的天文算法中计算天体方法,给出了计算太阳位置具体方法,此方法在2000年前后1000年范围内累计误差不超过0.003°,完全能够满足太阳跟踪的需要.文中还根据此算法计算了太阳赤经和太阳赤纬,并对结果进行了比较,最后给出了在太阳能发电中的应用实例.9.期刊论文吕佳佳.张涛.LVJia-jia.ZHANGTao基于USB接口板的太阳能跟踪实验系统-机械2008,35(2)在太阳能应用系统中,为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳跟踪方法,提出了一种新型的双轴跟综实验系统,实现太阳法线方向的实时跟踪.系统以配以USB接口板的便携式微机(笔记本电脑)为核心,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,和根据基准时间变化计算太阳位置并进行追踪的时间跟踪模式两种实验系统,同时可通过步进电机和直流电机两种实验方式驱动双轴跟踪装置控制太阳能电池板的方位角和高度角,论文完成了测控系统的硬件和软件设计,装置的精度可以遮到0.5°,可进行各种条件下的太阳能跟踪系统的现场实验.10.学位论文关继文基于DSP的高精度太阳能跟踪控制器设计与实现2010太阳能作为一种环保，绿色的新能源，目前全世界都在积极对太阳能的开发利用进行广泛的研究。在我国，以太阳能为主的新能源的开发利用已成为国家可持续发展战略的重要内容。通过理论分析，可以得到：自动跟踪式太阳能发电装置与定点式太阳能发电装置相比，可以使太阳能的接收率提高35%，可是目前太阳能利用的转换率仅为10％～20％。鉴于此，本文结合太阳能跟踪控制的基本原理，设计了一种基于DSP的高精度太阳能跟踪控制器。在分析研究国内外太阳能跟踪控制系统基本原理的基础上，本文设计了一种新型的基于DSP的高精度太阳能跟踪控制器，其具有两个自由度，可以实现对太阳高度角和方位角的跟踪。该跟踪控制器采用DSP作为控制芯片，SPS0606作为光电池传感器，由步进电机作为执行机构控制太阳能板对太阳位置的跟踪，使太阳能跟踪装置始终正对着太阳位置。该跟踪控制器可以提高跟踪太阳的精度，还具有较强的抗干扰性和鲁棒性。本文的主要工作如下：（1）设计太阳能跟踪控制器机械结构，该结构具有两个自由度，即水平方向转动自由度和竖直方向转动自由度。该机械结构的运动由两个步进电机来驱动，完成对太阳高度角和方向角的跟踪。（2）设计太阳能跟踪控制系统硬