CN104914880A - 一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，采用PI算法对太阳能发电系统进行开环跟踪控制和进行闭环跟踪控制，并实时检测日射强度是否超过设定的门限值，来进行开环跟踪控制和进行闭环跟踪控制的相互切换。该方法计算精度高，能在短时间内迅速使机械装置转动到指定方位点，提升太阳能的接收率。

Description

一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，具体涉及一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法。

背景技术

随着经济社会的发展，人类对能源提出越来越高的要求。当前我们的能源主要依赖煤炭，石油，天然气等化石燃料，一方面其储量有限，据估算，当前世界的石油储量仅够继续开采30年；另一方面化石燃料的燃烧将排出二氧化碳，硫的氧化物等有害气体，对环境造成污染。特别是近几年影响我国大部分地区的雾霾，主要就是由化石燃料的燃烧造成的。

基于目前全球能源紧缺的大背景，太阳能作为一种清洁能源，具有储量无限，无污染的优点，受到社会各国的广泛关注。通过理论分析，太阳能跟踪装置与太阳能非跟踪装置相比，前者的能量接收率比后者高出30％以上，因此精确的跟踪太阳方位很大程度上可以提高太阳能发电装置的发电效率。

目前，对碟式太阳能发电系统进行的追日控制方法大都受大气折射，时间累积误差，机械误差等原因而不能准确对碟架进行定位，从而在能量接收率上效果始终差强人意。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，计算精度高，能在短时间内迅速使机械装置转动到指定方位点，提升太阳能的接收率。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，包括以下步骤：

S1，在所述太阳能发电系统的发电机气筒壁上等分地排列热电偶传感器，形成热电偶传感器阵列；

S2，判断该太阳能发电系统所处的当前时间为夜晚还是白天；如为夜晚，该碟式太阳能发电系统直接进入风暴生存模式，停止对太阳的追踪；如为白天，则进行步骤S3；

S3，对该太阳能发电系统进行开环跟踪控制，通过天文算法计算当前时刻的太阳水平方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya,检测当前该太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc,采用PI算法控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内；

S4，对该太阳能发电系统进行闭环跟踪控制，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr；通过PI算法控制碟架转动，使太阳光垂直射入碟片，使得聚光斑落在热电偶传感器阵列中心位置；

S5,当系统运行在步骤S4时，系统实时监测聚光斑是否落在热电偶传感器阵列内和日射强度是否低于闭环跟踪门限值，当检测到聚光斑落在热电偶传感器阵列外或日射强度低于闭环跟踪门限值时，系统转入步骤S3开环算法进行控制，直到聚光斑落到热电偶传感器阵列内且日射强度值大于闭环跟踪门限值时，再切换到步骤S4。

PI算法采用非线性控制算法，能在短时间内指定电机迅速、稳定地、准确的转动到指定方位,通过对开环跟踪控制和闭环跟踪控制的相互切换，使得该碟式太阳能发电系统始终处于对太阳能的最佳接收方位，提高了太阳能的接收率。

进一步的，步骤S3包括以下步骤：

S3-1，从实时时钟模块配合GPS校正模块得到当前时间，根据当地经度，纬度，时区，海拔，坡度，旋转坡度，大气压，温度，大气层折射率，采用天文算法得到当前时间的太阳方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya；

S3-2，检测当前碟式太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc；

S3-3，计算水平方向的角度偏差θ_x＝θ_xa-θ_xc   (1)，

计算垂直方向的角度偏差θ_y＝θ_ya-θ_yc   (2)；

S3-4，将公式(1)、(2)进行非线性变换，变成对数域

lgθ_x＝lgθ_xa-lgθ_xc   (3)，

lgθ_y＝lgθ_ya-lgθ_yc   (4)；

S3-5，对公式(3)、(4)进行滤波及限位，设计开环控制系统的传递函数为： $\frac{{\mathrm{lg\θ}}_1\left(t\right)}{\lg {\mathrm{\θ}}_0\left(t\right)}=\frac{K_3}{s{K}_1+K_2}\×\frac{{\mathrm{sK}}_1+K_2}{s+s{K}_1+K_2}=\frac{K_3}{s+s{K}_1+K_2}---\left(5\right),$ 其中θ₁(t)指由传感器测得的当前角度，θ₀(t)指天文算法算出来的角度，S是拉氏变换代表式，K1、K2和K3为调试因子，且均为1到100之间的自然数；

S3-6，利用公式(5)控制电机，从而控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内。

该方法中对数域非线性表达让算法对微小的误差也能迅速做出反应，并对较大误差进行大阶梯控制，极大地缩短了控制算法收敛时间，是前置滤波器，是PI控制算法，两者结合起到消除阶跃的效果，对电机起到保护作用。

该开环控制法跟踪精度高，并且可以自定义输入经度，纬度，时区，海拔，坡度，旋转坡度，大气压，温度，大气层折射率等参数，可以很好地适应外部环境变化，鲁棒性强，跟踪精度高。而且还可以算出当天的日出、日落时间，并根据此结果启动碟架跟踪或停止跟踪，节省了额外日射强度传感器判断步骤，可靠性高。

进一步的，步骤S4包括以下步骤：

S4-1，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr；

S4-2，X轴方向偏差为e_x＝V_xl-V_xr   (6)，

y轴方向偏差为e_y＝V_yl-V_yr   (7)；

S4-3，把两个偏差进行非线性变换，变成对数域lge_x＝lgV_x1-lgV_xr   (8)，

lge_y＝lgV_y1-lgV_yr   (9)；

S4-4，然后再根据PI算法，设计闭环控制系统的传递函数为：

$(1+K_1+\frac{K_2}{s})\×\mathrm{lgV}\left(t\right)=0---\left(10\right),$

其中V(t)指水平方向或垂直方向的电压差，K₁和K₂为调试因子，且均为1到100之间的自然数；

S4-5，利用公式(10)控制电机转动，直至太阳光垂直入射碟片，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列中心位置。

运用此方法缩短了控制算法收敛时间,能快速计算出碟架的x轴和y轴需调整的角度，从而达到让太阳光垂直入射碟片的目的。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的流程示意图；

图2是热电偶传感器阵列图；

图3是太阳光线垂直入射碟片示意图；

图4是太阳光线以θ角偏离入射碟片示意图；

图5是正确跟踪太阳时聚光班位置示意图；

图6是偏离跟踪太阳时的聚光斑位置示意图；

图7是开环跟踪控制PI算法系统框图；

图8是开环跟踪拉普拉斯变换传递函数图；

图9是闭环跟踪控制PI算法系统框图；

图10是闭环跟踪拉普拉斯变换传递函数图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明所需的计算数据来源于太阳跟踪控制系统所采集的数据，这里简单介绍一种用于碟式太阳能发电装置的太阳跟踪控制系统，包括主控制器、RTC模块、GPS模块、传感器模块、模数转换模块、网关、电机以及驱动器模块。

所述GPS模块、传感器模块、模数转换模块输出端均连接至所述主控制器输入端，所述RTC模块与所述主控制器双向连接，所述主控制器通过网关与N个驱动器模块双向连接，N为正整数，网关采用CAN-RS232型网关，该网关可同时外接100个驱动器。

所述传感器模块包括环境传感器、热电偶传感器和霍尔传感器，所述环境传感器输出端连接主控制器的输入端，所述霍尔传感器输出端连接驱动器模块，所述驱动器模块输出端连接所述电机，电机包括水平轴电机和俯仰轴电机。

环境传感器包括日照强度传感器、风速传感器、雨量传感器、角度传感器和旋转变压器。日照强度传感器模块实时测量当前时刻的太阳光照强度，以便在日照强度不足时使该控制系统自动进入待机或休眠状态；风速传感器模块实时测量当前时刻的风速大小，雨量传感器模块实时测量当前时刻的雨量大小，以便使该控制系统在风暴条件下自动进入风暴保护状态；旋转变压器具有耐高温，严寒，潮湿等优点，更适合用于严酷的环境中,主要将其应用于倾角传感器无法工作的水平轴开环控制过程中的旋转角度跟踪。倾角传感器精度高，价格便宜，用于开环控制过程中的俯仰轴旋转角度跟踪。

GPS模块用来接收本地精确经纬度信息以及时钟信息，校正系统中单个或多个RTC模块，来使整个系统时钟同步。主控制器读取GPS模块数据，对RTC模块进行校正，用以计算太阳当前方位，使太阳能发电装置主光轴对准太阳方位；驱动器模块根据霍尔传感器输入的信息对太阳能发电装置的两轴进行机械调零；模数转换模块将热电偶传感器所采集的数据转换为数字信号给到主控制器，主控制器根据热电偶传感器输出电压的大小，计算得到碟架主光轴与太阳真实方位角偏差，并控制电机对此偏差进行修正；主控制器通过网关对多台太阳能跟踪装置进行控制。

所述热电偶传感器圆周等分地排列于太阳能发电装置的发动机气筒壁上，当系统处于闭环状态时，每次系统开环调整完毕，采样热电偶输出模拟电压值，转换为与当前真是方位角的偏移量，实现闭环自反馈控制，消除机械误差，使碟架主光轴正对太阳。

选用TTL数字量输出霍尔传感器，当碟架转动到目标位置前，霍尔传感器输出低电平，当碟架接近目标位置时，会使霍尔传感器的磁场强度增强，当磁场强度大于预先设定的阈值时，霍尔传感器输出高电平，这样就产生了一个输出电平的上升沿跳变。

霍尔传感器的输出与驱动器的传感器输入端口相连，驱动器采用UIM242XX微型一体化步进电机控制驱动器，其提供了三个传感器输入口，能接收(0-5V)TTL数字量输入，三个输入口恰好可与安装在碟架两轴机械零点位置和极限位置的三个霍尔传感器相连。驱动器的传感器控制模块能预先配置驱动器MCU中的传感器控制寄存器。当传感器输入口检测到由霍尔传感器输入的电平发生上升沿跳变时，驱动器控制电机作出已预先配置好的动作。在机械调零中，我们仅需在电平发生跳变时电机作出反转或紧急停止动作。

在每一轴的零点位置即水平角180°，俯仰角0°位置和两个极限位置即水平角45°和315°，俯仰角的-20°和90°位置分别放置一个霍尔传感器开关，当装置运行到开关位置时，开关发出上升沿信号，驱动器控制电机做出相应动作。在系统机械调零过程中，当运行到两个极限位置时，电机向相反方向运转，当运行到零点位置时，电机停止运转，这样就实现了两轴的机械调零。

该控制系统工作时，主控制器开启并读取GPS模块数据，对RTC模块进行校正，校正完毕后GPS模块关闭。然后主控制器通过网关控制驱动器驱使电机对多台太阳能发电装置的两轴机械调零。调零后，该控制系统进行开环跟踪，即主控制器读取RTC模块数据，计算太阳当前方位，并控制水平轴电机和俯仰轴电机使装置主光轴对准太阳方位。开环跟踪结束后，再进行闭环跟踪，即主控制器通过数模转换模块读取热电偶传感器数据，对热电偶传感器输出电压模拟量采样，主控制器根据热电偶传感器输出电压的大小，计算得到碟架主光轴与太阳真实方位角偏差，并控制电机对此偏差进行修正，然后该控制系统进行工作。工作中，主控制器时刻读取雨量传感器、风速传感器数据和光照强度传感器的数据，当这三个数据中的任何一个数据不符合正常工作时阈值时，该控制系统进入风暴停止状态或休眠状态。

如图1所示，本发明提供了一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，包括以下步骤：

S1，在所述太阳能发电系统的发电机气筒壁上等分地排列热电偶传感器，形成热电偶传感器阵列，如图1所示:

当太阳光垂直射入碟片时，太阳光线的聚焦点位于热电偶传感器阵列中心位置时，如图3和图5所示，为碟架的最佳角度，是太阳能收集率最高的角度。而当太阳光以θ角入射碟片时，太阳光线的聚焦点偏离于热电偶传感器阵列中心位置时，如图4和图6所示，，随之在水平以及垂直方向产生传感器电压差，这时就需要对碟架进行调整。

S2，判断该太阳能发电系统所处的当前时间为夜晚还是白天；如为夜晚，该碟式太阳能发电系统直接进入风暴生存模式，停止对太阳的追踪；如为白天，则进行步骤S3。

S3，对该太阳能发电系统进行开环跟踪控制，通过天文算法计算当前时刻的太阳水平方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya,检测当前该太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc,采用PI算法控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内。

具体分为以下几个步骤，如图7-8所示：

S3-1，从实时时钟模块配合GPS校正模块得到当前时间，根据当地经度，纬度，时区，海拔，坡度，旋转坡度，大气压，温度，大气层折射率，采用天文算法得到当前时间的太阳方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya。

S3-2，检测当前碟式太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc。

S3-3，计算水平方向的角度偏差θ_x＝θ_xa-θ_xc   (1)，

计算垂直方向的角度偏差θ_y＝θ_ya-θ_yc   (2)。

S3-4，将公式(1)、(2)进行非线性变换，变成对数域

lgθ_x＝lgθ_xa-lgθ_xc   (3)，

lgθ_y＝lgθ_ya-lgθ_yc   (4)。

S3-5，对公式(3)、(4)进行滤波及限位，设计开环控制系统的传递函数为： $\frac{{\mathrm{lg\θ}}_1\left(t\right)}{\lg {\mathrm{\θ}}_0\left(t\right)}=\frac{K_3}{s{K}_1+K_2}\×\frac{{\mathrm{sK}}_1+K_2}{s+s{K}_1+K_2}=\frac{K_3}{s+s{K}_1+K_2}---\left(5\right),$

其中θ₁(t)指由传感器测得的当前角度，θ₀(t)指天文算法算出来的角度，S是拉氏变换代表式，K₁、K₂和K₃为调试因子，且均为1到100之间的自然数，，是前置滤波器，消除了传递函数中的闭环零点，改善了动态性能，是PI控制算法，两者结合起到消除阶跃的效果，对电机起到保护作用。

S3-6，利用公式(5)控制电机，从而控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内。。

当前碟片的方位角以及俯仰角可通过该碟式太阳能发电系统的水平方向的旋转变压器以及垂直方向的倾角传感器得到的，水平方向的角度偏差以及垂直方向的角度偏差，配合PI算法，控制水平以及垂直方向的电机转动到指定位置。如图6所示，在控制电机输出的前端，加上限位算法，防止电机转动超负荷转动，损坏电机。并且电机在硬件上已配置霍尔传感器防止转动超出极限位置，再辅以该算法的超负荷限位，双重保障电机安全。

该方法中对数域非线性表达让算法对微小的误差也能迅速做出反应，并对较大误差进行大阶梯控制，极大地缩短了控制算法收敛时间。

S4，对该太阳能发电系统进行闭环跟踪控制，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr；通过PI算法控制碟架运转，使太阳光垂直射入碟片，使得聚光斑落在热电偶传感器阵列中心位置。

具体分以下几个步骤，如图9-10所示：

S4-1，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr。

S4-2，X轴方向偏差为e_x＝V_xl-V_xr   (6)，

y轴方向偏差为e_y＝V_yl-V_yr   (7)。

S4-3，把两个偏差进行非线性变换，变成对数域lge_x＝lgV_x1-lgV_xr   (8)，

lge_y＝lgV_y1-lgV_yr   (9)。

S4-4，然后再根据PI算法，设计闭环控制系统的传递函数为：

$(1+K_1+\frac{K_2}{s})\×\mathrm{lgV}\left(t\right)=0---\left(10\right),$

其中V(t)指水平方向或垂直方向的电压差，K₁和K₂为调试因子，为自然数。

S4-5，利用公式(10)控制电机转动，直至太阳光垂直入射碟片，使得聚光斑落在热电偶传感器阵列中心位置。

而当太阳光以θ角入射碟片时，当θ＝0时，太阳光垂直入射碟片，则太阳光线集中到碟片焦点，即热电偶传感器阵列中心位置。这时，垂直方向与水平方向热电偶传感器各自之差为零，无需调整。

当θ≠0时，太阳光线的聚焦点偏离热电偶传感器阵列中心位置，随之在水平以及垂直方向产生传感器电压差，需采用PI算法使焦点移动到中心位置。如图8所示，在控制电机输出的前端，加上限位算法，防止电机转动超负荷转动，损坏电机。并且电机在硬件上已配置霍尔传感器防止转动超出极限位置，再辅以算法层面的超负荷限位，双重保障电机安全。

运用此方法缩短了控制算法收敛时间,能快速计算出碟架的x轴和y轴需调整的角度，从而达到让太阳光垂直入射碟片的目的。

S5,当系统运行在步骤S4时，系统实时监测聚光斑是否落在热电偶传感器阵列内和日射强度是否低于闭环跟踪门限值，当检测到聚光斑落在热电偶传感器阵列外或日射强度低于闭环跟踪门限值时，系统转入步骤S3开环算法进行控制，直到聚光斑落到热电偶传感器阵列内且日射强度值大于闭环跟踪门限值时，再切换到步骤S4。

待系统进入闭环算法进行跟踪时，若遇突发情况如外部光源干扰，大气层折射率剧烈变化，阴雨天气使聚光斑落在热电偶传感器阵列圆周以外或日射强度传感器小于闭环跟踪阈值时，切换到开环算法进行跟踪。待聚光斑重新落到热电偶圆周里，再切换到闭环算法。

本实施例中，热电偶传感器比现有的四象限光传感器或其他类型传感器可靠性高，抗干扰能力强，成本低。而且采用热电偶传感器实现聚光板对焦到碟式太阳能发电系统的发动机气筒中心位置，并且配合完善的控制逻辑，与开环控制进行无缝切换，实现了太阳跟踪全自动化。

PI算法采用非线性控制算法，能在短时间内指定电机迅速、稳定地、准确的转动到指定方位,通过对开环跟踪控制和闭环跟踪控制的相互切换，使得该碟式太阳能发电系统始终处于对太阳能的最佳接收方位，提高了太阳能的接收率。

本专利描述的PI算法是基于对数域的控制算法，并采用了前置滤波器，消除了拉氏变换中的零点，对微小误差灵敏度高，抑制了控制算法的阶跃震荡，保护了电机的过载运转。并加入了限位器，防止电机转动超出安全范围，损坏电机。在实际工程应用中具有很高的可靠性。因热电偶传感器阵列采集的数据幅度都非常微小，所以算出的输入误差非常微小，所以此PI控制算法着重对微小输入误差时的快速控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在所述太阳能发电系统的发电机气筒壁上等分地排列热电偶传感器，形成热电偶传感器阵列；

S2，判断该太阳能发电系统所处的当前时间为夜晚还是白天；如为夜晚，该碟式太阳能发电系统直接进入风暴生存模式，停止对太阳的追踪；如为白天，则进行步骤S3；

S3，对该太阳能发电系统进行开环跟踪控制，通过天文算法计算当前时刻的太阳水平方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya,检测当前该太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc,采用PI算法控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内；

S4，对该太阳能发电系统进行闭环跟踪控制，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr；通过PI算法控制碟架转动，使太阳光垂直射入碟片，使得聚光斑落在热电偶传感器阵列中心位置；

S5,当系统运行在步骤S4时，系统实时监测聚光斑是否落在热电偶传感器阵列内和日射强度是否低于闭环跟踪门限值，当检测到聚光斑落在热电偶传感器阵列外或日射强度低于闭环跟踪门限值时，系统转入步骤S3开环算法进行控制，直到聚光斑落到热电偶传感器阵列内且日射强度值大于闭环跟踪门限值时，再切换到步骤S4。

2.根据权利要求1所述的一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：

S3-1，从实时时钟模块配合GPS校正模块得到当前时间，根据当地经度，纬度，时区，海拔，坡度，旋转坡度，大气压，温度，大气层折射率，采用天文算法得到当前时间的太阳方位角θ_xa以及太阳俯仰角θ_ya；

S3-2，检测当前碟式太阳能发电系统的电机方位角θ_xc以及电机俯仰角θ_yc；

S3-3，计算水平方向的角度偏差θ_x＝θ_xa-θ_xc         (1)，

计算垂直方向的角度偏差θ_y＝θ_ya-θ_yc            (2)；

S3-4，将公式(1)、(2)进行非线性变换，变成对数域

lgθ_x＝lgθ_xa-lgθ_xc                 (3)，

lgθ_y＝lgθ_ya-lgθ_yc               (4)；

S3-5，对公式(3)、(4)进行滤波及限位，设计开环控制系统的传递函数为： $\frac{\lg {\mathrm{\θ}}_1\left(t\right)}{\lg {\mathrm{\θ}}_0\left(t\right)}=\frac{K_3}{s{K}_1+K_2}\×\frac{s{K}_1+K_2}{s+s{K}_1+K_2}=\frac{K_3}{s+s{K}_1+K_2}---\left(5\right),$

其中θ₁(t)指由传感器测得的当前角度，θ₀(t)指天文算法算出来的角度，S是拉氏变换代表式，K₁、K₂和K₃为调试因子，且均为1到100之间的自然数；

S3-6，利用公式(5)控制电机，从而控制碟架运转到目标位置，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列内。

3.根据权利要求1所述的一种用于碟式太阳能发电系统的追日控制方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：

S4-1，检测碟架的x轴的热电偶传感器输出电压V_xl、V_xr和y轴的热电偶传感器输出电压V_yl，V_yr；

S4-2，X轴方向偏差为e_x＝V_xl-V_xr               (6)，

y轴方向偏差为e_y＝V_yl-V_yr                (7)；

S4-3，把两个偏差进行非线性变换，变成对数域lg e_x＝lg V_x1-lg V_xr     (8)，

lg e_y＝lg V_y1-lg V_yr                 (9)；

S4-4，然后再根据PI算法，设计闭环控制系统的传递函数为：

$(1+K_1+\frac{K_2}{s})\×\mathrm{lgV}\left(t\right)=0---\left(10\right),$

其中V(t)指水平方向或垂直方向的电压差，K₁和K₂为调试因子，且均为1到100之间的自然数；

S4-5，利用公式(10)控制电机转动，直至太阳光垂直入射碟片，使得该碟式太阳能发电系统的聚光斑落入热电偶传感器阵列中心位置。