2點(diǎn)時(shí)《= 0,L為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度，L為當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn) 時(shí)間所在地的經(jīng)度，由于我國(guó)位于東半球，所W式（7)中的正負(fù)號(hào)應(yīng)取正號(hào)，則真太陽(yáng)時(shí)間 t,可由式（11)得到：
每天的日出和日落的方位角可由式（12)得到，其中日出方位角日落方位 角?S，則每天的日出日落時(shí)刻可由式（13)和（14)得到： WS二arccos (-tan tan 5 ) (12)
由于公式計(jì)算和結(jié)構(gòu)運(yùn)行都會(huì)存在誤差，此外，結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)部分遮敝，因 此，在槽式聚光板（1)上安裝有第一、第二第；、第四光敏傳感器（2、2'、2"、2"')，在傾 斜絲桿軸（12)上安裝有編碼器（16)，分別對(duì)第一、第二、第S、第四光敏傳感器（2、2'、2"、 2 "')的電阻值R2、R2,、R2,,、R2,,,進(jìn)行比較： 如果，R2=R2|=R2,,=R2,,,，則說(shuō)明無(wú)極軸誤差且槽式聚光板（1)沒(méi)有被部分遮蔽； 如果R2聲R2,聲R2,,聲R2",，則說(shuō)明擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾角aS和結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方 位角丫，均有誤差，首先通過(guò)下部步進(jìn)電機(jī)（24)和下部蝸輪蝸桿減速器（23)調(diào)整擺動(dòng)支桿 (18)與地面的傾角（15使得1?2=1?2，、32|=1?21|,，然后結(jié)合編碼器（16)的角度信號(hào)5，通過(guò) 上部步進(jìn)電機(jī)（14)和上部蝸輪蝸桿減速器（13)調(diào)整結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫，，使得R2=R2,、 尺2。=R2" '，即1?2=R2,二R2。二尺2" ' ; 如果1?2聲R2,,，但R2二R2,和R2。二R2" 1，則說(shuō)明擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾角aS有誤， 判斷R2與R2,,的大小，使擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾角向電阻值小的一側(cè)運(yùn)行，直到R2 = 民2' =民 2"=民2。'； 如果，R2聲R2,，但R2=R2,和R2, =R211 1，則說(shuō)明結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫S有誤，判斷R2與R2>的大小，使結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫S向電阻值小的一側(cè)運(yùn)行，結(jié)合編碼器（16)的角度信號(hào) S，使得R2=R2,二R2。二R2" ' ; 如果，突然出現(xiàn)四個(gè)光敏電阻值中=個(gè)相等，一個(gè)不等的情況（例如R2=R21 =IV聲IV,)，則說(shuō)明出現(xiàn)了部分遮蔽情況，判斷四個(gè)電阻值那個(gè)最小，使擺動(dòng)支桿（18)與地 面的傾角a,和結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫S向電阻值最小的一側(cè)運(yùn)行，首先調(diào)整擺動(dòng)支桿（18) 與地面的傾角〇,使得1?2=1?2，、1?2.= 1?2",，然后結(jié)合編碼器（16)的角度信號(hào)5，調(diào)整結(jié)構(gòu) 的太陽(yáng)方{化角丫S,使得 1?2 二R2,、Rs,,二R2" ^ 即R2二R2,二R2。二R2" * ; 上述控制方法的實(shí)施步驟是： 步驟一、根據(jù)結(jié)構(gòu)精度要求確定結(jié)構(gòu)最小運(yùn)行角度A，確定每次運(yùn)行間隔時(shí)間At,當(dāng) 地經(jīng)度L和維度4,當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)時(shí)間所在地的經(jīng)度L,，水累流速V，擺動(dòng)支桿（18)長(zhǎng)度A，與 地平面的夾角e，底部支座（27)與固定軸承座（25)間的平均距離B，采樣編碼器（16)的 角度信號(hào)S; 步驟二、計(jì)算某一天在一年中的第n天，由公式（2)計(jì)算出當(dāng)天的太陽(yáng)赤紳角5; 步驟=、根據(jù)太陽(yáng)赤紳角5和當(dāng)?shù)鼐S度4，由公式（3)得到擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾 角aS，由公式（5)得到底部支座（27)的移動(dòng)距離AB，由公式（12)得到當(dāng)天的日出方位角 和日落方位角《SS，進(jìn)而由公式（13)和（14)得到當(dāng)天的日出時(shí)刻ts濟(jì)日落時(shí)刻tss; 步驟四、根據(jù)時(shí)鐘時(shí)間由公式（11)計(jì)算真太陽(yáng)時(shí)間t,，判斷真太陽(yáng)時(shí)間是否大于等 于日出時(shí)刻是，執(zhí)行步驟五；否，返回步驟四； 步驟五、根據(jù)第一、第二第；、第四光敏傳感器判斷是否陰天，是，返回步驟五；否，執(zhí) 行步驟六； 步驟六、判斷是否碰到了第一、第二、第S限位開(kāi)關(guān)（26、26'、26")，是，結(jié)構(gòu)停止，否，執(zhí) 行步驟走； 步驟走、根據(jù)真太陽(yáng)時(shí)間由公式（6)計(jì)算出太陽(yáng)方位角丫，，根據(jù)A調(diào)整擺動(dòng)支桿（18) 與地面的傾角a,和結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫，，執(zhí)行步驟八； 步驟八、比較R2、R2，、R2,,、R2" ,，判斷R2=R2，=R2，=R2,,,，是，保持?jǐn)[動(dòng)支桿（18)與地 面的傾角a,和結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫，，執(zhí)行步驟十否，執(zhí)行步驟九； 步驟九、判斷Ra聲R2,聲R2。聲R2",，是，根據(jù)A，依次調(diào)整擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾 角〇逝得1?2=1?2，、1?2.= 1?2",，然后結(jié)合編碼器（16)的角度信號(hào)5，調(diào)整結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位 角丫S，使得R2=R2,、R2。=IV1，執(zhí)行步驟十S;否，執(zhí)行步驟十； 步驟十、判斷是否R2=R2,聲R2，=IV,，是，根據(jù)A調(diào)整擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾角 曰5使得R2=R2，=R2，=R2,,,，執(zhí)行步驟十^ ;否，執(zhí)行步驟^^一 ； 步驟十一、判斷是否Rs二R2。聲R2,二R2,,1，是，結(jié)合編碼器（16)的角度f(wàn)目號(hào)S,根據(jù)A調(diào)整結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫S，使得R2=R2，=R2，=R2,,,，執(zhí)行步驟十S;否，執(zhí)行步驟十二； 步驟十二、尋找最小阻值Rmi。，根據(jù)A調(diào)整擺動(dòng)支桿（18)與地面的傾角a,使得R,=R2，、R2>=R21i,，然后結(jié)合編碼器（16)的角度信號(hào)S，調(diào)整結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)方位角丫S，使得R2 = R2, =R2。=R2,,,，執(zhí)行步驟十S; 步驟十S、判斷運(yùn)行間隔時(shí)間At是否結(jié)束，是，執(zhí)行步驟十四；否，等待行間隔時(shí)間At結(jié)束，返回步驟十S; 步驟十四、判斷真太陽(yáng)時(shí)間t,是否大于等于日落時(shí)刻，是，結(jié)構(gòu)停止，否，返回執(zhí)行步驟 五。
【專利摘要】一種基于極軸的槽式集熱雙軸跟蹤結(jié)構(gòu)的控制方法，屬于太陽(yáng)能熱應(yīng)用領(lǐng)域，其特征是在于其結(jié)構(gòu)的控制方法是：(1)設(shè)定初始值；(2)計(jì)算n、δ；(3)計(jì)算ωsr、ωss、tss、tsr、ΔB；(4)計(jì)算tz，tz≥tsr，是，執(zhí)行(5)，否，返回(4)；(5)天陰，是，返回(5)，否，執(zhí)行(6)；(6)碰到限位開(kāi)關(guān)，是，結(jié)構(gòu)停止，否，執(zhí)行(7)；(7)計(jì)算γs，調(diào)整αs、γs，執(zhí)行(8)；(8)比較R2、R'2、R”2、R”'2，R2＝R2'＝R2”＝R2”'，是，保持αs、γs，執(zhí)行(13)，否，執(zhí)行(9)；(9)R2≠R2'≠R2”≠R2”'，是，依次調(diào)整αs、γs，執(zhí)行(13)，否，執(zhí)行(10)；(10)R2＝R2'≠R2”＝R2”'，是，調(diào)整αs，執(zhí)行(13)，否，執(zhí)行(11)；(11)R2＝R2”≠R2'＝R2”'，是，結(jié)合S調(diào)整γs，執(zhí)行(13)，否，執(zhí)行(12)；(12)尋找Rmin，依次調(diào)整αs、γs，執(zhí)行(13)；(13)Δt結(jié)束，是，執(zhí)行(14)，否，返回(13)；(14)tz≥tss，是，結(jié)構(gòu)停止；否，執(zhí)行(5)。
【IPC分類】G05D3-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104793642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510169860
【發(fā)明人】劉立群, 劉春霞, 趙曉博, 吳祥輝, 張潔, 王麗娜
【申請(qǐng)人】太原科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月10日