CN109062265B - 一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定日镜角度计算及安装误差矫正方法，过定日镜位置、聚光靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，并通过一天内多个时间点调节聚光所得到的定日镜实际角度与理论角度的关系，推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的关系式。初始安装的定日镜通过上述矫正过程计算出矫正关系式，定日镜就地控制柜工作时程序计算出聚光时理论定日镜角度后，由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成目标角度的调节。该方法实现方便快捷，对仪器设备依赖小，解决了由于定日镜的安装误差导致聚光控制误差难以消除的问题，提高聚光精度。

Description

一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法

技术领域

本发明属于太阳光热发电技术领域，涉及一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法。

背景技术

塔式光热电站的聚光系统主要由大量的双轴太阳跟踪镜面(定日镜)和聚光塔构成，系统工作时，定日镜将太阳光反射汇聚到聚光塔集热器中心，对集热器进行加热，集热器内导热介质升温与地面水系统进行热交换，产生蒸汽驱动汽轮发电机发电。

塔式光热电站发电具有较高的工作温度和较高的发电效率，与槽式光热发电、菲涅尔式光热发电、蝶式光热发电形式相比具有更大的优势，但由于塔式光热发电占地面积广，需要将阳光汇聚到聚光塔的集热器，对每个定日镜都需要单独控制，定日镜距离远、控制精度要求高，对机械精度、安装精度、控制系统等都有很高的要求，实现成本较高。

因此，塔式光热发电如果具备有效低廉的误差消除方法，将可提高控制精度、发电效率，降低电站投资成本，提高塔式光热发电的推广价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，能够有效确定定日镜实际的位置，并通过误差矫正方法消除由于定日镜安装误差产生的聚光误差，实现太阳光经定日镜反射后的光斑精确位于靶位中心位置。

为达到上述目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，包括以下步骤：

通过定日镜位置、聚光塔集热器靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，并通过一天内多个时间点调节聚光所得到的定日镜实际角度与理论角度的关系，推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的矫正关系式；初始安装的定日镜通过矫正过程计算出矫正关系式，定日镜就地控制柜工作时程序计算出聚光时理论定日镜角度后，由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成目标角度的调节。

作为本发明的进一步改进，所述的定日镜包括起到支持固定镜面作用的立柱、由电机驱动镜面在水平和俯仰两个方向上回转运动的回转机械和使得反射光斑汇聚在聚光塔集热器中心的镜面；所述的安装误差校正方法包括以下步骤：

初始安装定日镜立柱及镜面，手动控制定日镜就地控制柜调节定日镜水平角度、俯仰角度，使得反射光斑准确对靶，反向计算定日镜对靶理论水平角度、俯仰角度，作为该时刻定日镜实际的水平角度、俯仰角度；

定日镜就地控制柜通过标记的实际水平角度、俯仰角度为参考进行自动追日运行；保持定日镜就地控制柜处于自动跟踪模式，分别选取一天内多个时间点作为矫正点，在矫正点时刻加入水平偏移量、俯仰偏移量，使得光斑对准靶位中心，并使就地控制柜记录该矫正点定日镜实际水平角度、实际俯仰角度、理论水平角度、理论俯仰角度，以此记录多个矫正点数据；

矫正点数据保存在定日镜就地控制柜系统内存中，系统运行误差矫正程序时调用矫正点数据，矫正程序通过记录的多组矫正点数据计算出矫正模型及矫正系数；

定日镜就地控制柜正常运行时，投入误差修正模式，系统自动计算对靶时定日镜的理论水平角、俯仰角，通过矫正模型及矫正系统计算出定日镜对靶时实际的水平角、俯仰角，并通过执行机构进行调节定日镜角度。

作为本发明的进一步改进，定日镜实际水平角度、俯仰角度需要通过推算定位，具体步骤为：

通过就地手动控制定日镜水平角度和俯仰角度进行聚光，当光斑对准聚光塔靶位中心时，系统计算该时刻准确聚光时定日镜理论水平角、俯仰角定位值，同时记录该时刻定日镜水平、俯仰角相对位置，通过定日镜相对位置和定位值差值，可推算出定日镜实际水平角、俯仰角，定日镜就地控制柜在自动运行时，将通过推算的定位角度进行自动跟踪。

作为本发明的进一步改进，定日镜安装误差矫正采集一天内上午、中午、下午的多个时间点聚光时定日镜的水平角度和俯仰角度的理论参数、实际参数，将定日镜就地控制柜调整至自动跟踪模式，在矫正点时刻，进行手动调节，使得光斑精确对准聚光塔靶位中心，记录该时刻定日镜实际水平角度、实际俯仰角度、理论水平角度、理论俯仰角度，以此记录多个矫正时刻点数据。

作为本发明的进一步改进，矫正模型及矫正系数的计算步骤如下：

以理论定日镜中心位置O为原点，空间正东方向为X轴，空间正南方向为Y轴，空间天顶方向为Z轴，以BE为聚光塔，B点为聚光塔集热器中心位置，以B点到O点距离为半径、O为球心作参考球面，其中A点为太阳光入射到定日镜与参考球面的交点，根据太阳的高度角和方位角可知A点坐标；取AB中点C，其中AO为入射光线、OB为反射光线，当定日镜理论位置使得反射光斑对准集热器中心时，CO为理论定日镜镜面法线；由于定日镜安装存在误差，实际定日镜中心位置为O’，由于聚光塔中心B、太阳光线入射位置A在坐标系内是确定的，故定日镜处于实际位置将太阳光反射至聚光塔中心B点，AO’为入射光线，O’B为反射光线，故CO’为实际定日镜镜面法线；

以日地空间正东为X正向，正南为Y正向，天顶为Z正向，理论定日镜中心O为原点建立坐标系O-XYZ，假设定日镜安装后，定日镜中心为O’，以实际定日镜中心O’为原点，镜面向东为X’轴，镜面向南为Y’轴，垂直镜面天顶方向为Z’轴建立坐标系O'-X'Y'Z'；上述两坐标系的误差通过三轴旋转和坐标轴平移消除，记坐标系O-XYZ，经过绕X轴旋转θx，绕Y轴旋转θy，绕Z轴旋转θz，θ为旋转系数；沿X轴平移Δx，沿Y轴平移Δy，沿Z轴平移Δz，与坐标系O'-X'Y'Z'重合，则表示为：

即实际镜面安装零位坐标系O-X'Y'Z'，经过天体三维坐标O-XYZ系三轴旋转获得，其中R为旋转矩阵，[ΔX，ΔY，ΔZ]T是平移矩阵；

假设定日镜立柱的安装导致了定日镜安装的误差，其中O点位理论定日镜镜面中心，O'为实际安装定日镜镜面中心，分别以O和O'建立坐标系；

任意时刻当太阳光经定日镜反射聚光至靶位中心B点时，

为理论法线向量，太阳入射光线

反射光线

定日镜实际法线向量为

其中C点是AB的中点，理解为理论法线向量

与理论镜面垂直，实际法线向量

与实际镜面垂直；通过对C点在两个坐标系中的坐标转换关系可反推两个坐标系的误差关系，即求得旋转矩阵R。

作为本发明的进一步改进，对靶时定日镜的理论水平角、俯仰角的计算步骤如下：

设C点在天体坐标系O-XYZ中的坐标是(X、Y、Z)，在镜面零位坐标系O'-X'Y'Z'中的坐标是(X'、Y'、Z')，则C点在两坐标系的坐标有如下关系：

其中R＝R(θx)R(θy)R(θz)，λ为比例因子，[ΔX,ΔY,ΔZ]T为平移矩阵；

定日镜系统矫正时，取多个时间点进行手动对靶采集矫正点，使得反射光斑对准靶位中心，记录这多个时刻的理论镜面姿态和实际镜面姿态，即求得四组C点坐标：

将上述多组C点参数代入式(2)，得方程组，即可求得所有未知数；

定日镜就地控制系统在实际运行时，由算法计算出镜面理论法线值，即C点坐标(X，Y，Z)，通过关系：

求得(X'，Y'，Z')即可求得实际镜面法线向量，即求得实际定日镜的方位角、高度角，即为实际镜面引入安装误差后的实际执行角度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过定日镜位置、聚光靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，进而推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的关系式。计算出聚光时理论定日镜角度后，由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成目标角度的调节。该方法能够有效确定定日镜实际的位置，并通过误差矫正方法消除由于定日镜安装误差产生的聚光误差，实现太阳光经定日镜反射后的光斑精确位于靶位中心位置。该方法实现方便快捷，对仪器设备依赖小，解决了由于定日镜的安装误差导致聚光控制误差难以消除的问题，提高聚光精度。

进一步，本发明是通过快速方法确定定日镜实际角度，并通过数学方法将定日镜的安装误差的工程问题简化为空间坐标系之间的关系，采用数学方法进行未知系数的设定和已知参数的采集，通过数学模型的关系式，由多组已知参数求解出多组未知系数，明确了定日镜安装误差的模型系数，该发明方法方便操作、没有增加定日镜就地控制柜的硬件成本，以软件算法结合控制系统及操作即可提高定日镜反射光斑聚光的精确度。本发明是基于反向推导及坐标系转换推导的定日镜角度计算及安装误差矫正方法用于消除定日镜安装误差导致较大的聚光误差，用于定日镜安装后实际角度的定位和安装误差导致光斑偏离误差的矫正，用于定日镜聚光跟踪控制，可大大提高定日镜聚光的精确度。该方法实现方便快捷，对仪器设备依赖小，解决了由于定日镜的安装误差导致聚光控制误差难以消除的问题，提高聚光精度。用于消除定日镜安装误差导致较大的聚光误差，该方法简单易行，不依赖仪器设备，可大大提高定日镜聚光的控制精度。

附图说明

图1太阳光热发电镜场工作示意图；

图2太阳光热发电定日镜运动结构示意图；

图3空间球体参考坐标系理论与实际反射示意图；

图4空间坐标系与定日镜坐标系；

图5定日镜安装误差示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，本文所描述的实施例仅仅为本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护范围。

本发明一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，具体步骤如下：

定日镜初始安装后，手动调节定日镜水平角和定日镜俯仰角进行定位确认实际值；定日镜定位完成后，进行自动跟踪控制，并在一天内多个时间点进行光斑位置修正后完成矫正点的数据采集；以定日镜中心为原点、定日镜初始水平位置向东为X轴、定日镜初始水平位置向南为Y轴、垂直于定日镜初始水平位置为Z轴建立定日镜坐标系；以天体空间正东为X轴、天体空间正南为Y轴、天体空间天顶方向为Z轴建立空间坐标系；定日镜坐标系是定日镜水平、俯仰角度控制运动的坐标系，空间坐标系是理论计算定日镜跟踪控制所对应水平、俯仰运动的标准参考坐标系，当定日镜安装没有误差时，定日镜坐标系与空间坐标系重合；当定日镜安装误差存在时，控制系统需要调整定日镜将反射光斑对准聚光塔集热器中心，某一时刻定日镜水平角、定日镜俯仰角的实际值和理论值均存在差异，即定日镜坐标系与空间坐标系统之间的差异；通过多组矫正点的采集记录，矫正程序算法进行矫正模型及系数的计算；控制系统正常运行时，误差修正程序根据矫正程序计算的矫正模型及系数，以某时刻准确聚光的理论定日镜水平角、俯仰角计算出对应实际定日镜水平角及俯仰角。并通过执行机构控制调节定日镜角度，实现准确聚光。

定日镜水平角、定日镜俯仰角的定位是通过手动调节定日镜就地控制系统，将反射光斑移动到聚光塔集热器中心，就地控制系统记录定日镜所处的相对姿态(水平角、俯仰角)，定日镜就地控制系统通过计算当时准确聚光定日镜水平角、定日镜俯仰角的理论值，定日镜定位时，将定位时刻的定日镜相对角度跟理论角度进行参考和保存，定日镜自动运行时，将通过上述保存定位角度获得定日镜的真实角度。

矫正点的采集，是通过定日镜自动跟踪模式状态下，选取一天内分散的多个时间点进行光斑矫正，记录矫正点时，观察光斑偏离聚光塔集热器中心的位置，通过微调定日镜水平角、俯仰角使得光斑对准集热器中心位置，记录该时刻定日镜水平角和定日镜俯仰角的实际值和理论值；按上述矫正点采集方法，进行多组数据的采集和记录。

建立定日镜坐标系，初始安装定日镜，以定日镜中心为原点O、定日镜初始水平位置向东为X轴、定日镜初始水平位置向南为Y轴、垂直于定日镜初始水平位置为Z轴，定日镜安装实际初始位置将与定日镜坐标系XOY平面重合。

建立空间坐标系，以天体空间正东为X轴、天体空间正南为Y轴、天体空间天顶方向为Z轴，空间坐标系为满足天体运动、太阳、定日镜位置、聚光塔位置等关系的理论坐标系，太阳位置算法在空间坐标系统中是精确的。当定日镜安装与空间坐标系一致时，不考虑定日镜回转机械的误差，定日镜自动跟踪控制时反射光斑将精确位于集热器中心。

定日镜的安装位置(可视为定日镜坐标系)与空间坐标系总存在误差，当定日镜就地控制系统按算法进行追日跟踪聚光时，计算指令将驱动定日镜水平角、俯仰角按理论值进行调节，由于定日镜坐标系与空间坐标系统误差的存在，定日镜按理论值调节光斑偏离聚光塔集热器中心。矫正程序是通过定日镜坐标系和空间坐标系之间关系所设计的矫正模型，通过定日镜自动跟踪控制模式采集的矫正点数据可以推算出定日镜坐标系和空间坐标系之间的矫正模型及系数。

误差修正程序是矫正程序的反向过程，通过矫正程序计算的矫正模型及系数，误差修正程序对定日镜就地控制系统中自动跟踪控制的定日镜水平、俯仰角理论值进行修正，即将定日镜水平角、俯仰角的理论值通过矫正模型及系数转换为实际值，并将修正后的实际值作为定日镜执行机构的目标值。

以下结合附图对本发明的具体方法进行说明：

参见图1，塔式光热发电镜场是由多个定日镜组成，每个定日镜根据自身相对于太阳的位置调节自身水平角度、俯仰角度，使得反射光斑汇聚在聚光塔集热器中心，本发明重点研究定日镜由于安装误差的存在导致反射光斑在汇聚到聚光塔靶位中心过程中的误差，以单个定日镜跟太阳、聚光塔的空间位置关系进行推导误差产生的机理以及消除该类误差的计算方法。

参见图2，选取任意一个定日镜作为研究对象，定日镜由立柱、回转机械、镜面组成，立柱主要起到支持固定作用，回转机械由电机驱动旋转，定日镜在水平和俯仰两个方向上回转运动，具体由定日镜就地控制柜进行驱动控制定日镜水平角、定日镜俯仰角。

一天内任意时刻，当太阳符合聚光要求时，手动调节定日镜的水平角、俯仰角使得反射光斑精确位于聚光塔集热器中心位置，定日镜就地控制系统记录定日镜调整的角度即为就地控制系统控制角度，定日镜就地控制系统根据当地当时时间、定日镜经纬度、聚光塔中心位置等参数，计算反射光斑准确聚光时定日镜的水平角、俯仰角理论值，由于该时刻手动调节定日镜已经准确聚光，定义该时刻定日镜所处的水平角、俯仰角实际角度值与理论值相等，并以该时刻定日镜水平角、俯仰角实际值作为参考角度。定日镜自动跟踪控制运行时的角度可通过上述参考角度进行相对计算。

参见图3，以理论定日镜中心位置O为原点，空间正东方向为X轴，空间正南方向为Y轴，空间天顶方向为Z轴，其中以BE为聚光塔，B点为聚光塔集热器中心位置，以B点到O点距离为半径、O为球心作参考球面，其中A点为太阳光入射到定日镜与参考球面的交点，根据太阳的高度角和方位角可知A点坐标；取AB中点C，其中AO为入射光线、OB为反射光线，当定日镜理论位置使得反射光斑对准集热器中心时，CO为理论定日镜镜面法线。由于定日镜安装存在误差，实际定日镜中心位置为O’，由于聚光塔中心B、太阳光线入射位置A在坐标系内是确定的，故定日镜处于实际位置将太阳光反射至聚光塔中心B点，AO’为入射光线，O’B为反射光线，故CO’为实际定日镜镜面法线。

参见图4，以日地空间正东为X正向，正南为Y正向，天顶为Z正向，理论定日镜中心O为原点建立坐标系O-XYZ，假设定日镜安装后，定日镜中心为O’，以实际定日镜中心O’为原点，镜面向东为X’轴，镜面向南为Y’轴，垂直镜面天顶方向为Z’轴建立坐标系O'-X'Y'Z'。由于安装误差的存在，两者坐标系存在一定的误差，上述两坐标系的误差可通过三轴旋转和坐标轴平移消除。记坐标系O-XYZ，经过绕X轴旋转θx，绕Y轴旋转θy，绕Z轴旋转θz，沿X轴平移Δx，沿Y轴平移Δy，沿Z轴平移Δz，与坐标系O'-X'Y'Z'重合。

可表示为：

即实际镜面安装零位坐标系O-X'Y'Z'，可经过天体三维坐标O-XYZ系三轴旋转获得，其中R为旋转矩阵，[ΔX，ΔY，ΔZ]T是平移矩阵。

参见图5，假设定日镜立柱的安装导致了定日镜安装的误差，其中O点位理论定日镜镜面中心，O'为实际安装定日镜镜面中心，结合图4分别以O和O'建立坐标系。

参见图3，任意时刻当太阳光经定日镜反射聚光至靶位中心B点时，

为理论法线向量，由于太阳入射光线

反射光线

实际向量应符合理论计算值，即无角度的误差或误差可以忽略。

定日镜实际法线向量为

其中C点是AB的中点，可理解为理论法线向量

与理论镜面垂直，实际法线向量

与实际镜面垂直，由于安装误差的关系，可视为天体坐标系与安装镜面零位坐标系的差异。通过对C点在两个坐标系中的坐标转换关系可反推两个坐标系的误差关系，即可求得旋转矩阵R。

设C点在天体坐标系O-XYZ中的坐标是(X、Y、Z)，在镜面零位坐标系O'-X'Y'Z'中的坐标是(X'、Y'、Z')，则C点在两坐标系的坐标有如下关系：

其中R＝R(θx)R(θy)R(θz)，λ为比例因子(取λ＝1)，[ΔX,ΔY,ΔZ]T为平移矩阵。

定日镜系统矫正时，取4个时间点进行手动对靶采集矫正点，使得反射光斑对准靶位中心，记录这四个时刻的理论镜面姿态和实际镜面姿态，即可求得四组C点坐标：

C1(X1，Y1，Z1)(X1'，Y1'，Z1')

C2(X2，Y2，Z2)(X2'，Y2'，Z2')

C3(X3，Y3，Z3)(X3'，Y3'，Z3')

C4(X4，Y4，Z4)(X4'，Y4'，Z4')

将上述四组C点参数代入式②，可得12个方程组，即可求得所有未知数。

定日镜就地控制系统在实际运行时，由算法计算出镜面理论法线值，即C点坐标(X，Y，Z)，通过关系：

可求得(X'，Y'，Z')即可求得实际镜面法线向量，即可求得实际镜面姿态(方位角、高度角)，即为实际镜面引入安装误差后的实际执行角度。定日镜自动运行时，投入误差修正模式，通过理论算法计算出定日镜的理论水平角度、俯仰角，通过误差修正计算出定日镜的实际水平角、高度角，并通过执行机构进行调节。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方案进行修改或者等同替换，而这些并未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过定日镜位置、聚光塔集热器靶位位置、太阳位置在聚光时的三者角度关系，推算出定日镜水平方位角和俯仰角的实际角度，并通过一天内多个时间点调节聚光所得到的定日镜实际角度与理论角度的关系，通过矫正过程推导计算定日镜安装初始位置与理论位置的矫正关系式；

定日镜就地控制柜工作时程序计算出聚光时理论定日镜角度后，将聚光时理论定日镜角度由矫正关系式转换为实际角度并驱动电机执行，由定日镜角度闭环控制完成实际角度的调节；

具体包括以下步骤：

初始安装定日镜立柱及镜面，手动控制定日镜就地控制柜调节定日镜水平角度、俯仰角度，使得反射光斑准确对靶，反向计算定日镜对靶水平角度、俯仰角度，作为该时刻定日镜实际的水平角度、俯仰角度；

定日镜就地控制柜通过标记的实际水平角度、俯仰角度为参考进行自动追日运行；保持定日镜就地控制柜处于自动跟踪模式，分别选取一天内多个时间点作为矫正点，在矫正点时刻加入水平偏移量、俯仰偏移量，使得光斑对准靶位中心，并使就地控制柜记录该矫正点定日镜实际水平角度、实际俯仰角度、理论水平角度、理论俯仰角度，以此记录多个矫正点数据；

矫正点数据保存在定日镜就地控制柜系统内存中，系统运行误差矫正程序时调用矫正点数据，矫正程序通过记录的多组矫正点数据计算出矫正关系式，矫正关系式包括矫正模型及矫正系数；

定日镜就地控制柜正常运行时，投入误差修正模式，系统自动计算对靶时定日镜的理论水平角、俯仰角，通过矫正模型及矫正系统计算出定日镜对靶时实际的水平角、俯仰角，并通过执行机构进行调节定日镜角度；

矫正模型及矫正系数的计算步骤如下：

以理论定日镜中心位置O为原点，空间正东方向为X轴，空间正南方向为Y轴，空间天顶方向为Z轴，以BE为聚光塔，B点为聚光塔集热器中心位置，以B点到O点距离为半径、O为球心作参考球面，其中A点为太阳光入射到定日镜与参考球面的交点，根据太阳的高度角和方位角可知A点坐标；取AB中点C，其中AO为入射光线、OB为反射光线，当定日镜理论位置使得反射光斑对准集热器中心时，CO为理论定日镜镜面法线；由于定日镜安装存在误差，实际定日镜中心位置为O’，由于聚光塔中心B、太阳光线入射位置A在坐标系内是确定的，故定日镜处于实际位置将太阳光反射至聚光塔中心B点，AO’为入射光线，O’B为反射光线，故CO’为实际定日镜镜面法线；

以日地空间正东为X正向，正南为Y正向，天顶为Z正向，理论定日镜中心O为原点建立坐标系O-XYZ，假设定日镜安装后，定日镜中心为O’，以实际定日镜中心O’为原点，镜面向东为X’轴，镜面向南为Y’轴，垂直镜面天顶方向为Z’轴建立坐标系O'-X'Y'Z'；上述两坐标系的误差通过三轴旋转和坐标轴平移消除，记坐标系O-XYZ，经过绕X轴旋转θx，绕Y轴旋转θy，绕Z轴旋转θz，θ为旋转系数；沿X轴平移Δx，沿Y轴平移Δy，沿Z轴平移Δz，与坐标系O'-X'Y'Z'重合，则表示为：

即实际镜面安装零位坐标系O-X'Y'Z'，经过天体三维坐标O-XYZ系三轴旋转获得，其中R为旋转矩阵，[ΔX，ΔY，ΔZ]^T是平移矩阵；

假设定日镜立柱的安装导致了定日镜安装的误差，其中O点位理论定日镜镜面中心，O'为实际安装定日镜镜面中心，分别以O和O'建立坐标系；

任意时刻当太阳光经定日镜反射聚光至靶位中心B点时，

为理论法线向量，太阳入射光线

反射光线

定日镜实际法线向量为

其中C点是AB的中点，理解为理论法线向量

与理论镜面垂直，实际法线向量

与实际镜面垂直；通过对C点在两个坐标系中的坐标转换关系可反推两个坐标系的误差关系，即求得旋转矩阵R。

2.根据权利要求1所述的一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，其特征在于，定日镜实际水平角度、俯仰角度需要通过推算定位，具体步骤为：

通过就地手动控制定日镜水平角度和俯仰角度进行聚光，当光斑对准聚光塔靶位中心时，系统计算该时刻准确聚光时定日镜理论水平角、俯仰角定位值，同时记录该时刻定日镜水平、俯仰角相对位置，定日镜就地控制柜在自动运行时，将通过推算的定位角度进行自动跟踪，得到定日镜相对位置和定位值差值，可推算出定日镜实际水平角、俯仰角。

3.根据权利要求1所述的一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，其特征在于，定日镜安装误差矫正采集一天内上午、中午、下午的多个时间点聚光时定日镜的水平角度和俯仰角度的理论参数、实际参数，将定日镜就地控制柜调整至自动跟踪模式，在矫正点时刻，进行手动调节，使得光斑精确对准聚光塔靶位中心，记录该时刻定日镜实际水平角度、实际俯仰角度、理论水平角度、理论俯仰角度，以此记录多个矫正时刻点数据。

4.根据权利要求1所述的一种太阳光热发电定日镜安装误差校正方法，其特征在于，对靶时定日镜的实际水平角、俯仰角的计算步骤如下：

设C点在天体坐标系O-XYZ中的坐标是(X、Y、Z)，在镜面零位坐标系O'-X'Y'Z'中的坐标是(X'、Y'、Z')，则C点在两坐标系的坐标有如下关系：

其中R＝R(θx)R(θy)R(θz)，λ为比例因子，[ΔX,ΔY,ΔZ]^T为平移矩阵；

定日镜系统矫正时，取多个时间点进行手动对靶采集矫正点，使得反射光斑对准靶位中心，记录这多个时刻的理论镜面姿态和实际镜面姿态，即求得四组C点坐标：

将上述多组C点参数代入式(2)，得方程组，即可求得所有未知数；

定日镜就地控制系统在实际运行时，由算法计算出镜面理论法线值，即C点坐标(X，Y，Z)，通过关系：

求得(X'，Y'，Z')即可求得实际镜面法线向量，即求得实际定日镜的水平角、俯仰角，即为实际镜面引入安装误差后的实际执行角度。

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