CN104156003A - 一种新型定日镜控制方法 - Google Patents

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林海
沈宝荣
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Abstract

本发明公开了一种新型定日镜控制方法，利用三轴陀螺仪测定定日镜是否完全水平，定日镜不水平时，当三轴陀螺仪上的单片机控制器控制步进电机X、步进电机Y使定日镜的A轴转动到定日镜完全水平的位置，就发送指令到单片机控制器让步进电机X、步进电机Y立即停止，同时将计算出的一年里每分钟需要转动的角度数据拷贝到数据卡里面存储起来，单片机控制器读取数据卡数据，并根据数据卡里面保存的现成“时间对应的角度”通过变频器促使步进电机控制定日镜的俯仰角与自旋转角转动一个角度，达到定日镜精准反射阳光的目的。本发明对定日镜安装要求及其初始角度的要求降低，成本低、操作简单，较为经济实用。

Description

一种新型定日镜控制方法
技术领域
    本发明涉及定日镜，具体是一种新型定日镜控制方法。
背景技术
所谓定日镜，是塔式发电中收集阳光的主要部分，每天根据太阳实时的位置，通过计算机调控每面定日镜的角度使所有的定日镜将阳光反射到接收器上，这些定日镜分分秒秒跟踪着太阳。阳光被反射到靶心，由集热装置聚少成多来发电。
传统的定日镜，是所有镜子连接终端计算机，计算机根据时间实时计算太阳角度，同时计算出每面镜子的方位角俯仰角，发送指令控制每面镜子跟着太阳不停运转。或是每面镜子都含有独立计算系统，实时计算角度来控制每面镜子。时时刻刻都在进行复杂运算，计算成本很高。
目前定日镜控制方法都是依靠单片机或者电脑实时计算出镜子需要转动的角度，实时控制定日镜。但是得到精确角度的公式复杂，实时计算成本高。近似公式单片机可以完成计算但是精度不高。还要依靠深筒光线传感器或其他传感器调整，成本还是高，而且每面镜子的控制系统都有不同的地理位置所在坐标的初值，操作起来麻烦，而且如果是依靠一台终端电脑来控制所镜子，如果出现状况，所有镜子都停止工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、操作简单方便的新型定日镜控制方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型定日镜控制方法，所述定日镜包括数据卡、单片机控制器、变频器、步进电机X、步进电机Y、三轴陀螺仪，所述数据卡插入单片机控制器里，步进电机X安装在定日镜镜面与立杆的接口处，步进电机Y安装在立杆上，单片机控制器通过变频器分别与步进电机X、步进电机Y依次连接，在定日镜镜面的反面安装三轴陀螺仪，并且定日镜自旋转角的A轴与立杆所在的面竖直对准南北方向，定日镜转动方式是A轴与立杆夹角α控制俯仰角，镜子绕A轴旋转夹角β控制自旋转角,利用三轴陀螺仪测定定日镜是否完全水平，定日镜不水平时，三轴陀螺仪连接的单片机控制器控制步进电机X与步进电机Y使定日镜的A轴转动与定日镜绕A轴转动到定日镜完全水平的位置，就发送指令到单片机控制器让步进电机X、步进电机Y立即停止，即为复位状态，此时α角与β角即为复位初始角度数据值；同时将计算出的一年里每分钟需要转动的角度数据拷贝到数据卡里面存储起来，单片机控制器读取数据卡数据，查找数据卡里面保存的时间对应需要步进电机转动的角度数据，单片机控制器根据数据卡里面保存的现成“时间对应的角度”通过变频器促使步进电机X、步进电机Y分别控制定日镜的俯仰角与自旋转角转动一个角度，达到定日镜精准反射阳光的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：定日镜是独立、互不影响的，同时对定日镜安装要求及其初始角度的要求降低，成本低、操作简单，较为经济实用。
附图说明
图1是定日镜复位系统结构主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的后视图；
图4是单片机控制器与步进电机的连接图；
图中：1-数据卡、2-单片机控制器、4-步进电机X、5-步进电机Y、6-定日镜、7-三轴陀螺仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明实施例中，一种新型定日镜控制方法，所述定日镜6包括数据卡1、单片机控制器2、变频器、步进电机X4、步进电机Y5、三轴陀螺仪7，所述数据卡1插入单片机控制器2里，步进电机X4安装在定日镜6镜面与立杆的接口处，步进电机Y5安装在立杆上，单片机控制器2通过变频器分别与步进电机X4、步进电机Y5依次连接，定日镜6镜面的反面安装一个连接单片机控制器2的三轴陀螺仪7。定日镜6自旋转角的A轴与立杆所在的面竖直对准南北方向，定日镜6转动方式是A轴与立杆夹角α控制俯仰角，镜子绕A轴旋转夹角β控制自旋转角,利用三轴陀螺仪7测定定日镜6是否完全水平，定日镜6不水平时，三轴陀螺仪7所连接的单片机控制器2控制步进电机X4转动与步进电机Y5转动到定日镜6完全水平的位置，就发送指令到单片机控制器2让步进电机X4、步进电机Y5立即停止，即为复位状态，此时α角与β角即为复位初始角度数据值,定日镜6回到了水平位置复位，这个位置表示定日镜6的俯仰角自旋转角都为0。同时将计算出的一年里每分钟需要转动的角度数据拷贝到数据卡1里面存储起来，单片机控制器2读取数据卡1数据，查找数据卡1里面保存的时间对应需要步进电机转动的角度数据，单片机控制器2根据数据卡1里面保存的现成“时间对应的角度”通过变频器促使步进电机X4、步进电机Y5分别控制定日镜的俯仰角与自旋转角转动一个角度，达到定日镜精准反射阳光的目的。相比传统的复位方式，利用三轴陀螺仪7来控制水平位置会更精确，而且在定日镜6安装过程中，只要定日镜6自旋转角的A轴与立杆所在的面竖直对准南北方向，俯仰角自旋转角的初始位置对其不造成影响，即使安装在不平的地面，也不受影响，三轴陀螺仪7都会自动的水平复位。而传统定日镜的安装就需要两轴都安装精准，而且要保证定日镜初始角度位置完全为0，安装费时费力，而且以后发生变形，也会导致复位不准确。
本发明实施例中，本发明中数据卡1保存数据，单片机控制器2读取数据卡1数据，单片机控制器2通过变频器控制步进电机X4、步进电机Y5的转动，步进电机X4、步进电机Y5分别控制定日镜的俯仰角与自旋转角。读取数据卡1数据的单片机控制器2，简单、可由自主发明，数据卡1连接单片机控制器2后，单片机控制器2先读取实时北京时间，只需查找数据卡1里面保存的现成“时间对应的角度”控制步进电机转动到这个角度。变频器是控制步进电机转动的速度，刚好一分钟转到下一个角度，保证了反射光光斑是连续运动，始终在聚热器上。
本发明中所有定日镜都是独立的，一台故障不影响其他。每台定日镜6带有相同的单片机控制器2、数据卡1、变频器、步进电机X4、步进电机Y5、三轴陀螺仪7。地球上某一个经纬度代表的位置的太阳的高度角与方位角可以由时间计算得到，计算方式是依靠独立家用电脑安装的专业高精度浮点运算数学软件Maple来完成，无需每天一个初值的计算方式。相对于传统的每个定日镜6独立计算模块，或是中控机计算，每个定日镜6都与中控机连线等比较，本发明成本低。本发明对定日镜安装要求及其初始角度的要求降低，成本低、操作简单，较为经济实用。计算出的一年里每分钟需要转动的角度数据拷贝到数据卡1里面存储起来，就完成了某个定日镜6数据卡1制作部分。唯一不同的是数据卡1里面保存的数据，每台定日镜6的单片机控制器2读取实时时间，查找数据卡1里面保存的时间对应需要步进电机转动的角度数据，直接控制步进电机转动一个角度，来达到定日镜精准反射阳光。单片机控制器2不参与计算，只是查找数表，然后控制步进电机旋转。现规定一年一个周期里面，从日出到日落每分钟都读取一个角度数据来带动步进电机。俯仰角与自旋转角如下表所示：
日期 时间 俯仰角 自旋转角
1月1日 6:50 x=72.8260 y=-17.0959
1月1日 6:51 x=72.8880 y=-16.2982
1月1日 6:52 x=72.9471 y=-15.4953
1月1日 6:53 x=73.0033 y=-14.6873
1月1日 6:54 x=73.0565 y=-13.8745
1月1日 6:55 x=73.1068 y=-13.0570
1月1日 6:56 x=73.1540 y=-12.2351
1月1日    6:57 x=73.1982 y=-11.4090
1月1日    6:58 x=73.2393 y=-10.5790
1月1日    6:59 x=73.2774 y=-9.7453
1月1日    7:00 x=73.3124 y=-8.9082
1月1日    7:01 x=73.3442 y=-8.0680
1月1日    7:02 x=73.3730 y=-7.2249
1月1日    7:03 x=73.3985 y=-6.3792
1月1日    7:04 x=73.4209 y=-5.5313
……      
12月31日 17:35 x=73.4401 y=-4.6813
12月31日 17:36 x=73.4561 y=-3.8297
12月31日 17:37 x=73.4689 y=-2.9767
12月31日 17:38 x=73.4785 y=-2.1225
12月31日 17:39 x=73.4849 y=-1.2676
12月31日 17:40 x=73.4881 y=-0.4123
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种新型定日镜控制方法，其特征在于，所述定日镜（6）包括数据卡（1）、单片机控制器（2）、变频器、步进电机X（4）、步进电机Y（5）、三轴陀螺仪（7），所述数据卡（1）插入单片机控制器（2）里，步进电机X（4）安装在定日镜（6）镜面与立杆的接口处，步进电机Y（5）安装在立杆上，单片机控制器（2）通过变频器分别与步进电机X（4）、步进电机Y（5）依次连接，在定日镜（6）镜面的反面安装三轴陀螺仪（7），并且定日镜（6）自旋转角的A轴与立杆所在的面竖直对准南北方向，定日镜（6）转动方式是A轴与立杆夹角α控制俯仰角，镜子绕A轴旋转夹角β控制自旋转角, 利用三轴陀螺仪（7）测定定日镜（6）是否完全水平，定日镜（6）不水平时，当三轴陀螺仪（7）所连接的单片机控制器（2）控制步进电机X（4）与步进电机Y（5）使定日镜（6）的A轴转动与定日镜（6）绕A轴转动到定日镜（6）完全水平的位置，就发送指令到单片机控制器（2）让步进电机X（4）、步进电机Y（5）立即停止，即为复位状态，此时α角与β角即为复位初始角度数据值；同时将计算出的一年里每分钟需要转动的角度数据拷贝到数据卡（1）里面存储起来，单片机控制器（2）读取数据卡（1）数据，查找数据卡（1）里面保存的时间对应需要步进电机转动的角度数据，单片机控制器（2）根据数据卡（1）里面保存的现成“时间对应的角度”通过变频器促使步进电机X（4）、步进电机Y（5）分别控制定日镜（6）的俯仰角与自旋转角转动一个角度，达到定日镜（6）精准反射阳光的目的。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096301A1 (fr) 2016-11-28 2018-05-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Centrale solaire a concentration
CN109062265A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法
CN112506233A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 浙江中控太阳能技术有限公司 一种基于rfid的定日镜基准位置定位方法
WO2022027285A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 李�杰 太阳能空调和热水器无需光电传感器的光电和光热一体化追踪系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079476A (ko) * 2001-07-25 2001-08-22 박종근 태양 추적장치 및 그 장치를 이용한 중고온 온수장치
WO2005098327A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Solar Hytech Co., Ltd. ヘリオスタットとその制御方法
CN101236287A (zh) * 2008-02-26 2008-08-06 苏建国 定日镜装置
CN101533277A (zh) * 2008-03-10 2009-09-16 余军 基于地理参数之太阳跟踪装置及其方法
CN101881973A (zh) * 2010-06-30 2010-11-10 上海理工大学 太阳主动跟踪仪

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079476A (ko) * 2001-07-25 2001-08-22 박종근 태양 추적장치 및 그 장치를 이용한 중고온 온수장치
WO2005098327A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Solar Hytech Co., Ltd. ヘリオスタットとその制御方法
CN101236287A (zh) * 2008-02-26 2008-08-06 苏建国 定日镜装置
CN101533277A (zh) * 2008-03-10 2009-09-16 余军 基于地理参数之太阳跟踪装置及其方法
CN101881973A (zh) * 2010-06-30 2010-11-10 上海理工大学 太阳主动跟踪仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘祖平: "一种跟踪和聚光的全新理论", 《中国科学技术大学学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096301A1 (fr) 2016-11-28 2018-05-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Centrale solaire a concentration
CN109062265A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法
WO2022027285A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 李�杰 太阳能空调和热水器无需光电传感器的光电和光热一体化追踪系统
CN112506233A (zh) * 2020-11-26 2021-03-16 浙江中控太阳能技术有限公司 一种基于rfid的定日镜基准位置定位方法
CN112506233B (zh) * 2020-11-26 2022-11-15 浙江可胜技术股份有限公司 一种基于rfid的定日镜基准位置定位方法

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