太阳追踪控制系统

一、概述

图一 地平坐标系

  根据球面三角形的余弦定律可求得太阳的高度角和方位角：

高度角 α=arcsin(sinΦsinδ+cosΦcosδcosω)

方位角 β=arcsin(cosδcosω/cosα)

式中：Φ-当地纬度，δ-太阳赤纬角，ω-太阳时角

 由坐标计算公式可知，太阳轨迹位置只由观测点的地理位置和标准时间来确定。初始化安装时，俯仰轴和方位轴的初始位置和地理南北线重合，指向北方，通过水平校准仪器使设备底座保持水平。

 在应用中，全球定位系统可为系统提供精度很高的地理经纬度和当地时间，控制系统则根据提供的地理、时间参数确定太阳的实时位置，以保证系统准确定位和跟踪的高准确性和高可靠性。

 控制系统根据计算的太阳轨迹，每隔几秒钟发送位置指令给驱动器，实现方位角和俯仰角的调整。机械末端安装有编码器，检测实际角度，如果实际角度没有达到，控制系统计算出偏差后在进行校正。日落后，跟踪系统停止工作，并返回到初始位置，第二天继续跟踪。

四、设备图片

五、总结