CN103676960B - 聚光太阳能跟踪自校准装置及使用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种聚光太阳能跟踪自校准装置及使用。该装置（105）主要包括基于单片机的硬件结构电路；基于单片机的主程序（401）；电子补偿算法程序（601）。装置初始安装时,在PC上位机（103）调试标定软件完成,装置和PC上位机之间用HEX协议传输。装置（105）的安装步骤:在槽式太阳能（101）转动轴（102）上固定安装本装置（105）,装置RS485接口的电缆线（105）连接到PC上位机（103）的RS232串口,运行PC上位机（103）调试标定软件（104）,以每秒2度速度转动槽式太阳能的轴向成三种角度姿态,实现数据的收集、采集、算法补偿,处理结果‑‑参数固定传输到装置（105）并标定,将PC上位机（103）撤场。装置进入及时获知槽式太阳能轴向位置的运行状态,自校准控制聚光器精准跟踪调整，具有良好的经济效益。

Description

聚光太阳能跟踪自校准装置及使用

技术领域

本发明涉及数字重力传感器应用技术,采用电子补偿算法技术,实现自校准安装偏差,使槽式太阳能聚光器精准跟踪,具体涉及到一种聚光太阳能跟踪自校准装置及使用。

背景技术

高效生成,一直是太阳能发电技术发展方向。而且,光跟踪精度和设计安装精度是影响光电效率的核心。太阳能发电产业以其低能耗、低排放、清洁、无污染、廉价的新兴能源,和可持续发展性、保持能源供给的独立性和安全性,以及分散人口地区民用电所具有的通用性,得到各国政府的扶持,形成了全球性的快速增长。

其中,槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统已在我国形成商业化应用。其工作原理是将多个槽型抛物面聚光器经过串并联的布置,排列成高精度和高反射率的抛物面,收集太阳光能并将其聚焦反射接收到集热管上产生集热效果,通过管内热载体将导热油加热,通过热存储媒介保存热量,并驱动发电机组工作。

这种槽式太阳能热发电系统,需要聚光器时刻对准太阳,保证从源头上最大限度的吸收太阳能。太阳光的采集工程中主要由聚光集热器和跟踪机构组成,槽式聚光器始终与太阳保持最佳角度范围是最大正负80度,误差在正负0.1度以内；跟踪机构使聚光器跟踪太阳光集热,集热管温度高达300度到400度。

槽型集热器的跟踪方式根据其抛物面反射镜采光方式,分为东西轴向和南北轴向两种结构形式。东西结构只做定期调整,南北结构一般采用单轴跟踪方式。

为此,研究者们试图开发一种成本费用低,通用型的高效聚光太阳能精准跟踪装置。

国内已有的跟踪技术多采用读取编码器来控制电机的旋转角度,不足的是,由于编码器没有绝对零点,且要求保证安装时的同轴性,对机械设计要求高,安装费时,不利于大量安装使用。显而易见跟踪精度不准确,存在缺陷。

一些研究者相继利用倾角传感器基于重力的原理,对重力加速度信息进行处理与解算,开发了包括单轴和双轴测量的数字输出,用来测量相对于槽式太阳能轴向水平面的倾角变化量。获取测量到的数据,自体现场完成控制轴向调节。且在精度、测量范围,以及可靠性、稳定性、集成度、体积和易于批量安装方面有了长足的进步。不足的是,安装时会不可避免的带来重力角度和转动角度存在误差,这个装配误差,影响了精度跟踪,也影响了光精度的效率。

综上所述,目前尚没有一种理想的太阳能聚光器精准跟踪技术。现有的技术应用不管其设计当初如何精细,都存在共性的缺陷,即安装装配误差带来的轴向不确定性问题。同样,地震以及不稳定的地质地貌等原因,也会形成太阳能发电系统电站地质改变,轴向会产生左右和前后倾斜现象,轴向的指向位置也会发生改变。这样,必然要对轴向位置重新调整,甚至需要重新进行工程安装来调整。对于太阳能发电系统造成了难以满足通用性、稳定性、易用性的精度跟踪的问题。

发明内容

本发明需解决的技术问题是在于提供一种通用性好、可靠性强、易于批量安装的高效聚光太阳能跟踪自校准装置，通过该装置槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统可消除安装误差，现场及时获知轴向状态并进行自校调整完成高精度跟踪。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案是：

本发明高效聚光太阳能跟踪自校准装置包括基于AT89C51ED2单片机的控制电路模块、控制接口通讯数据格式、安装布署调试执行、完成数字控制处理以及安装误差补偿算法的软件实现。

所述的装置的电路结构由AT89C51ED2单片CPU微处理器模块、加速度计传感器、运算放大器模块、AD转换器模块、RS485通讯器和供电路电源组成。其中，惯导类传感SCA100T加速度计电路完成测量高精准度的横滚-俯仰二维角度的变化量的模拟电压信号获取；运算放大电路完成模拟电压信号的调制、滤波；AD稳定性SAR型模数转换器完成模拟电压信号转换为数字信号数据；CPU微处理器完成数字信号降噪声、数据状态处理、数字信号收发及各种控制信号给出控制；RS485通讯器完成数字信号数据发送和接收；供电路电源完成电路供电。

所述的控制接口通讯数据格式，其协议包括发送和接受数据格式，均采用HEX格式完成。数据的接收，保存，解析命令，控制处理执行和发送由控制软件的“串行数据通讯中断处理程序”完成。数据发送格式为12个字节：帧头2字节、帧长1字节、地址1字节、命令字1字节、X轴角度高和低位2字节、Y轴角度高和低位2字节，温度数据1字节、校验高和低位2字节位。

所述的安装布署调试执行，包括以下步骤：

(1)用工具将装置固定在槽式太阳能的旋转轴上，使装置测量的角度接近零，允许偏差±1°；

(2)与上位计算机建立通讯，该机装载了装置现场测量到的数据进行分析处理的调试软件：将装置通讯线缆连接到安装了调试软件的计算机串口，打开调试软件。在调试软件界面显示“打开串口“的位置点击按钮，接收数据；

(3)采集数据：将槽式太阳能集热器调整到最小角度位置，在调试软件界面显示“天线调整”位置点击按钮，进入调整界面；在文本框“保存数据到”窗口内填入数据保存的路径和文件名，点击“创建文件”按钮；创建成功后，点击“天线俯仰记录”按钮，开始以每秒2度速度旋转槽式太阳能到最大角度：

(4)在调试软件界面显示“第三版控件补偿”位置点击按钮，完成数据处理；

(5)在调试软件界面显示装置响应命令字”22”，表明数据处理计算结果成功写入装置，完成调试执行。

所述步骤(2)，上位机调试软件安装在PC机VB环境下，实现本装置对载体的现场测量数据的通讯、补偿算法执行、补偿算法角度系数生成、通讯和控制处理。通过调试软件控制的PC机的RS-232串行接口，与装置的基于微处理单片机程序控制的RS485接口完成通讯。上位机调试软件使用应用程序开发工具Visual Basic编写，界面友好，用户操作简单。

所述的数字控制处理软件，是单片机主程序模块，主要包括A/D采样程序模块、串行数据通讯处理程序模块(中断程序)、数字滤波程序模块、命令解析程序模块和角度补偿系数计算程序模块五部分。

所述的安装误差补偿算法实现，包括以下步骤：

(1)数据收集：通过安装在PC机上位机调试软件，记录装置实际应用收集到的槽式太阳能的旋转轴转动数据；

(2)数据分析：通过安装在PC机上位机调试软件分析装置横滚-俯仰二维角度坐标系、设备转动系和重力坐标系的不统一，导致的测量值的误差。并对所有数据进行曲线拟合，设定阈值M，剔除极大误差点，计算出曲线参数；

(3)俯仰角度-Y轴的误差补偿：根据装置xy轴虚构z轴，使装置xyz坐标系满足正交和右手螺旋关系，满足公式：x²+y²+z²＝1。然后旋转装置坐标系，使其与设备转动系姿态统一，公式：

$\left[\begin{array}{c}x1\\ y1\\ z1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}a11& a12& a13\\ a21& a22& a23\\ a31& a32& a33\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right],$ 其中 $\left[\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right]$ 是原始装置坐标系， $\left[\begin{array}{c}x1\\ y1\\ z1\end{array}\right]$ 是补偿后的装置坐标系， $\left[\begin{array}{ccc}a11& a12& a13\\ a21& a22& a23\\ a31& a32& a33\end{array}\right]$ 是系数矩阵。

经过这个算法补偿，消除了装置y轴与设备转动轴存在空间夹角α，调整了装置y轴坐标系姿态与设备转动轴平行；

(4)横滚角度-x轴的误差补偿：在y轴的补偿算法中，已经完成了x1轴垂直于设备转动轴的调整。再将设备转动轴调整成与水平面平行的公式：x2＝x1/cos(β)即可。

(5)补偿系数传输：所述步骤(3)和(4)，通过设定阈值M，提取能反映运动规律的关键数据计算。以x轴数据为准选取等角度间隔采样点，最终计算出，补偿系数共10个元素，前9个系数对应系

数矩阵 $\left[\begin{array}{ccc}a11& a12& a13\\ a21& a22& a23\\ a31& a32& a33\end{array}\right]$ 的9个元素a11，a12，...a32，a33，第10个系数是β。由安装在PC机上位机调试软件控制传输到装置，装置的微处理单片机控制程序的中断程序完成接收和实时应用时的误差补偿。

本发明装置通过数据曲线拟合，设定阈值M，剔除极大误差点，计算出曲线参数，完成俯仰Y角度、横滚X角度算法补偿固化，消除了现有的装置应用安装时，不可避免的重力角度和转动角度存在误差，带来的太阳能精度跟踪和光精度效率聚集功能的明显不足，且满足太阳能发电系统的通用性、稳定性、易用性高和精度跟踪、聚集光效率强的优势；且本装置外形充分考虑了工业使用环境的影响，产品设计采用铝合金外壳，内部无移动部件，各部件固定牢靠，外接口采用航空防水接插件，能够适应工业场合的摇摆、振动、潮湿、盐雾等恶劣环境；且在总体设计中，对可能受使用环境摇摆增大误差的因素，进行了 详细误差分析计算，通过选择合适的电子元器件和补偿算法设计，以减小转动摇摆等原因产生的误差，从而保证了测量数据结果的可靠性；且在技术设计中，充分考虑到温度变化过程对本装置精度不受影响，设计了温度补偿算法。本装置器件选择对工业使用环境适用性强、可靠性高、广泛通用的器件，并选用国际、国家定型标准件，质量好，可靠性高来保证产品的整体可靠性。考虑到装置的易用性，通讯接口和协议均选用可兼容RS485接口和HEX数据格式通讯。本装置具有良好的经济发展前景。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的槽式太阳能发电系统安装装置调试布署示意图。

图2是说明在图1所示的装置中初始安装测试步骤槽式太阳能姿态示意图

图3是说明在图1所示的装置中基于单片机的控制电路框图。

图4是说明在图1所示的装置中基于单片机的控制主程序流程图。

图5是说明在图3所示的基于单片机的控制主程序的串行数据通讯处理程序流程图。

图6是说明在图1所示的安装在PC上位机调试软件中对装置进行补偿算法控制的程序流程图。

图7 65度数据和曲线拟合示意图

图8剔除极大误差点后数据示意图

图9最终数据示意图

图10安装误差引起的装置y轴与载体转动轴空间夹角α示意图

图11运用系数矩阵补偿算法使装置y轴与载体转动轴平行示意图

图12载体转动轴与水平面平行示意图

具体实施方式

以下参照附图对本发明作进一步描述。

图1是根据本发明一个实施例的槽式太阳能发电系统安装装置调试布署示意图。在槽式太阳能101转动轴102上固定安装本装置105，将装置RS485电缆线105连接到PC上位机103RS232串口，PC上位机103装载调试标定软件104。装置的初始安装工作需要槽式太阳能、已固定在转动轴上102的装置105、已启动调试标定软件104的PC上位机103，已将装置RS485电缆线105连接到 PC上位机103串口并建立通讯，组合完成。本装置105和PC上位机103软件104按基于HEX格式协议的进行通讯，实现槽式太阳能的旋转轴转动数据的收集、采集、算法补偿、把处理数据的结果-参数固定传输到装置105的功能。固定参数标定到装置105成功后，将PC上位机103撤离现场。完成了装置105安装调试工作。

图2给出了在图1所示的装置105中，初始安装调试时转动槽式太阳能，配合完成调试步骤的各阶段姿态。槽式太阳能集热器姿态调整到与地面平行的位置201，使以固定在槽式太阳能的旋转轴上的装置测量的角度接近零，已运行PC上位机调试标定软件104，接收装置测量到的数据；再将槽式太阳能集热器姿态调整到最小角度位置202，已运行PC上位机调试标定软件104“天线调整”功能，进入调整界面的“创建文件”和“天线俯仰记录”功能，然后以每秒2度速度旋转槽式太阳能姿态到最大角度位置203，记录倾角输出值x和y。为了避免向心加速度对倾角的干扰，要求设备严格以每秒2度速度，慢速转动中记录数据。完成在PC上位机运行数据处理的数据采集功能。

图3给出了在图1所示的装置105硬件的电路结构框图。本装置的结构框图包括中央控制器AT89C51ED2单片机模块301、SCA100T加速度计传感器302、V22521运算放大器模块303，AC141AD转换模块304、RS485接口通讯器件305，SPX1117-5供电模块306。

选用具有稳定性优良、温漂系数低、精度高的特点的SCA100T加速度计惯导类传感芯片302，完成测量横滚-俯仰二维度角度的变化量，为保证精度的更高，使用SCA100T芯片的模拟输出。经过V22521运算放大电路模块302对电压信号进行调制、滤波之后，信号进行模数转换。选用ADC141具有14位高稳定性SAR型模数转换器303，可以将电压信号转换为数字信号，受中央控制器AT89C51ED2单片机模块301微处理器控制进行计算处理，完成经过处理的数字化信号，将噪声降至最小，提高了测量数据的稳定性，确保测量的实时性和精准度。并且提供校准、置零、输出格式选择等功能操作。之后，选用RS485接口通讯器件304将数据传输到PC上位机上，或者直接传输到另外的系统中。基于中央控制器AT89C51ED2单片机模块301微处理器控制电路，为本装置105提供运行、控制和数据传输程序软件的硬件平台。

图4给出了在图1所示的装置105基于单片机的控制主程序流程图。单片机主程序主要包括A/D采样程序模块、串行数据通讯中断处理程序模块、数字滤波程序模块、命令解析程序模块和角度计算程序模块五部分。

主程序初始化401步骤，完成全部命令字变量置0，寄存器置0，标定参数读取设置，定时器/计数器初始化。

本程序设计使用“定时器/计数器”完成数据传输速度间隔定时，串口发送数据波特率值两项功能。

本程序写控制字402步骤，完成设置定时器/计数器初始化的控制寄存器为：SCOM＝2，TL1＝2，TH1＝2(控制串口波特率寄存器)；TL0＝3，TH0＝3(写定时器寄存器)。

本程序中断系统设计使用了中断允许寄存器IE，中断允许寄存器IE控制CPU对中断源的开放或屏蔽。本程序设置中断控制字为：EA＝1；ET0＝1；TR0＝1。

本程序进入步骤403，完成由A/D转换芯片303将加速度计传感器302测量的角度模拟电压信号转换为数字信号。为了提高转换数据的稳定性，本段程序完成时能片选1和2，分别对X、Y轴两路模拟信号连续采100次取平均值的方法进行读数，作为AD转换后的X、Y轴数据输出。之后，程序运行控制装置对槽式太阳能101进行数据AD采样和读取温度，程序做温度标定判断，如果需要记录温度标定数据后进入404步骤；否则直接进入404步骤。

本程序404步骤完成精度补偿、温度补偿和角度计算标定判断，如果需要，程序控制完成接受参数、根据被测量的角度参数先对零点和灵敏度进行补偿，再转换计算，即根据公式计算被测量角度值。完成这些过程后进入405步骤；否则直接进入405步骤。

本程序405步骤完成是否进行安装误差标定判断，如果需要，完成安装误差参数标定，进入406步骤；否则直接进入406步骤。

本程序406步骤完成是否进行数字滤波判断，如果需要，对测量角度值进行数字滤波，先根据程序设置读取滤波参数，再根据计算公式进行计算，得到滤波后的角度值。使角度数据输出波动小，达到稳定读取数字。完成数字滤波后进入407步骤；否则直接进入407步骤。

本程序407步骤完成命令解析，命令解析程序主要用于解析从串口中接收到的命令帧(串)里的命令字。按照命令帧的格式，顺序从帧头，长度，校验，地址这四个方面逐次判断，包括对输出速度、波特率、滤波参数数据按通讯HEX协议处理。当所有判断均正确后，程序控制得到命令字，程序按命令字控制完成命令功能。之后，回到403步骤.

图5给出了在图4所示的基于单片机的控制主程序的串行数据通讯中断处理程序流程图。完成接收外部命令帧和向外部发送倾角数据的功能。程序501 步骤完成中断判断，当串口命令数据被单片机程序接收时产生中断，中断发生，程序直接从接收缓存中读取数据，将读到的数据保存在数组中，当命令帧接收完毕，在图4所示程序401主循环中调用命令解析模块程序解析出命令字，然后根据命令字控制处理执行相应的操作502步骤。502步骤全部接收命令字功能及变量包括写地址，输出格式，波特率，温度补偿，角度补偿，正交标定，初次调整/再次调整，4-20mA标定，写工厂信息，读工厂信息，ASCII中角度反向输出，取消ASCII中角度反向输出，这些命令在使用前要先发送相应的允许操作命令，而且两个命令间隔不大于10s，如果允许命令和设置命令不对应，则命令不响应，同时之前发送的允许命令也就无效了，如果发送了允许命令，10s内还没发送设置命令，则允许命令失效。本装置数据发送HEX格式，HEX格式数据帧共包括12字节，各字节含义见下表1和表2

数据接收HEX格式字节含义见下表1：

表1

数据发送HEX格式字节含义见下表2：

表2

图6给出了在图4所示的基于单片机的控制主程序401的装置安装误差补偿算法程序流程图。本段程序安装在PC上位机软件中，装置初始安装阶段运行本段程序，完成装置对槽式太阳能系统现场数据安装自校的补偿计算，计算读出补偿系数，标定传输到装置中。

本程序601步骤完成获取现场在PC上位机软件界面操作输入的，在-65＜X＜65范围内倾角传感轴X相对于水平面的静态倾斜角度姿态角度，以及在-65＜Y＜65Y范围内倾角传感轴Y相对于垂直俯仰倾斜角度姿态的数据采集。

本程序602步骤完成筛选符合运动规律的数据。筛选、分析原则：

(1)为了避免大角度处倾角非线性引入的误差，截取±65度内的倾角数据计算。

(2)剔除极大误差点。用所有数据进行曲线拟合，根据采样点与标准曲线之间的最小均方差原则，计算出曲线参数。

由于倾角坐标系、设备转动系和重力坐标系位置不统一，设备转动轴转动时倾角输出xy值是变形的正弦曲线，由于变形的不确定性，不能再按照正弦曲线规律拟合，宜选用多项式拟合法。N阶多项式：F＝P(1)*J^N+P(2)*J^(N-1)+...+P(N)*J+P(N+1)，其中P(1)，P(2)...P(N+1)是各阶系数，J是拟合基准，F是拟合值。对倾角xy值分别进行曲线拟合，使约束量ERR_X＝∑(FX-X)^2，ERR_Y＝∑(FY-Y)^2最小，拟合曲线效果见图7中蓝黑线。

设定阈值M，再对采样点进行计算，当与标准曲线的距离大于设定阈值时，认为是极大误差点。公式：ERR_X1＝ABS((FX-X)，ERR_Y1＝ABS((FY-Y)，当满足ERR_X1>M或者ERR_Y1>M将该点剔除，剔除极大误差点后效果见图8。

本程序603步骤完成：

(3)提取能反映运动规律的关键数据计算。以x轴数据为准，选取等角度间隔采样点，用于最终计算。为保证计算精度，设定采样点个数L，根据x轴角度范围，计算最佳间隔K＝1/L*(MAX(X)-MIN(X))。构造序列NN＝MIN(X)，MIN(X)+K，MIN(X)+2*K，...MAX(X)。提取x轴数据与序列NN对应点最接近的作为最终数据，效果见图9。

本程序604步骤完成：

倾角y轴的误差补偿。要求在设备转动轴转动时倾角y轴显示定值，也即要求倾角传感器的y轴平行于设备转动轴。由于存在安装误差，倾角坐标系与设备转动系位置不统一，倾角y轴与设备转动轴存在空间夹角α(见图10)。为了解决y轴误差，需要调整倾角坐标系姿态，运行系数矩阵补偿算法程序使其y 轴与设备转动轴平行(见图11)。经过补偿，y1轴与设备转动轴平行，倾角输出y1轴(设备转动轴)与水平面的夹角β，同时完成了x1轴与设备转动轴垂直。

本程序605步骤完成：

倾角x轴的误差补偿。要求在设备转动轴转动时倾角x轴反映转动角度，也即要求倾角传感器的x轴垂直于设备转动轴，并且设备转动轴与水平面平行(见图12)。

对倾角y轴的误差补偿步骤中，已经完成了倾角x1轴垂直于设备转动轴的调整。完成将设备转动轴调整成与水平面平行的公式：x2＝x1/cos(β)运行程序，即完成补偿校准。

本装置安装误差自校准实现。

Claims (4)

1.一种聚光太阳能跟踪自校准方法，其特征是：包括一装置(105)以及装置(105)中基于单片机的装置硬件电路，基于单片机的主程序(401)，串行数据通讯中断处理程序(501)，通讯数据协议HEX格式，完成安装误差校准的电子补偿算法程序(601)----运行是在装置初始安装时，装载在PC上位机(103)调试标定软件(104)中；装置硬件电路、调试标定软件(104)、单片机的主程序(401)组合完成槽式太阳能的旋转轴转动数据的收集、采集、算法补偿、把处理数据的结果--参数固定传输到装置(105)；

控制接口间所述通讯数据协议，其协议包括发送和接受数据格式，均采用HEX格式完成；数据的接收，保存，解析命令，控制处理执行和发送由单片机的主程序(401)的“串行数据通讯中断处理程序”完成；数据发送格式为12个字节：帧头2字节、帧长1字节、地址1字节、命令字1字节、X轴角度高和低位2字节、Y轴角度高和低位2字节，温度数据1字节、校验高和低位2字节位；

所述补偿算法程序(601)，其包括以下步骤：

(1)数据收集：通过安装在调试标定软件(104)，记录装置实际应用收集到的槽式太阳能的旋转轴转动数据；

(2)数据分析：通过安装在调试标定软件(104)分析装置横滚-俯仰二维角度坐标系、设备转动系和重力坐标系的不统一，导致的测量值的误差；并对所有数据进行曲线拟合，设定阈值M，剔除极大误差点，计算出曲线参数；

(3)俯仰角度—Y轴的误差补偿：根据装置xy轴虚构z轴，使装置xyz坐标系满足正交和右手螺旋关系，满足公式：x²+y²+z²＝1，然后旋转装置坐标系，使其与设备转动系姿态统一，公式：

其中是原始装置坐标系，是补偿后的装置坐标系，是系数矩阵；

经过这个算法补偿，消除了装置y轴与设备转动轴存在空间夹角α，调整了装置y轴坐标系姿态与设备转动轴平行；

(4)横滚角度—x轴的误差补偿：在y轴的补偿算法中，已经完成了x1轴垂直于设备转动轴的调整，再将设备转动轴调整成与水平面平行的公式：

x2＝x1/cos(β)即可；

(5)补偿系数传输：所述步骤(3)和(4)，通过设定阈值M，提取能反映运动规律的关键数据计算；以x轴数据为准选取等角度间隔采样点，最终计算出，补偿系数共10个元素，前9个系数对应系数矩阵的9个元素a11，a12，…a32,a33，第10个系数是β；由安装在PC上位机(103)的调试标定软件(104)控制传输到装置，装置的单片机的主程序(401)的中断程序完成接收和实时应用时的误差补偿。

2.根据权利要求1所述的一种聚光太阳能跟踪自校准方法，其特征是：所述的装置(105)的初始安装调试部署，是在槽式太阳能(101)转动轴(102)上固定安装本装置(105)，将装置RS485电缆线(105)连接到PC上位机103RS232串口并建立通讯，PC上位机(103)装载调试标定软件(104)---其中包括安装补偿算法程序(601)，按补偿算法要求部署各阶段太阳能轴向角度姿态，完成装置(105)安装调试工作。

3.根据权利要求1所述的一种聚光太阳能跟踪自校准方法，其特征是：所述的装置(105)的装置硬件电路由中央控制器AT89C51ED2单片机模块(301)、SCA100T加速度计传感器(302)、V22521运算放大器模块(303)，AC141AD转换模块(304)、RS485接口通讯器件(305)，SPX1117-5供电模块(306)组成；完成测量横滚-俯仰二维度角度的变化量，以模拟电压信号输出；经过运算放大电路模块(303)对电压信号进行调制、滤波之后，信号进行模数转换；将电压信号转换为数字信号，受中央控制器单片机模块(301)微处理器控制进行计算处理，完成数字化信号处理，将噪声降至最小；并且完成校准、置零、输出格式选择操作后，选用接口通讯器件(305)将数据传输到PC上位机上，或者直接传输到载体的系统中；基于中央控制器AT89C51ED2单片机模块(301)微处理器控制电路，为本装置(105)提供运行、控制和数据传输程序软件的硬件平台。

4.根据权利要求1所述的一种聚光太阳能跟踪自校准方法，其特征是：所述的装置数据接收和发送采用HEX格式，HEX格式数据帧共包括12字节，各字节含义见下表1和表2，

本装置数据接收HEX格式字节含义见下表1：

表1

本装置数据发送HEX格式字节含义见下表2：

表2