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1. 毕业设计主题的选择在进行毕业设计时，选择一个合适的主题非常重要。
毕业设计的主题应该具有一定的创新性和实用性，同时还要符合专业要求。
在这篇文章中，我将重点探讨毕业设计主题——太阳能帆板双轴自动追光电路，对其进行全面评估，并共享我的个人观点和理解。
2. 太阳能帆板双轴自动追光电路的背景知识太阳能帆板双轴自动追光电路是一项涉及太阳能利用和工程技术的创新性设计。
随着太阳能的广泛应用，太阳能帆板的追光技术也变得越来越重要。
而双轴自动追光电路技术的引入，可以更有效地提高太阳能帆板的能量转化效率，从而使其在实际应用中具有更大的实用性和推广价值。
3. 太阳能帆板双轴自动追光电路的设计原理在太阳能帆板双轴自动追光电路的设计中，需要考虑到太阳的位置和光线强度等因素，通过传感器等设备进行实时监测，以确保太阳能帆板能够随着太阳的运动自动进行调整，最大限度地吸收太阳能。
这需要涉及到光学原理、电路设计、控制系统等多个方面的知识，因此对于毕业设计而言，具有一定的难度和挑战性。
4. 对于毕业设计的意义和价值选择太阳能帆板双轴自动追光电路作为毕业设计的主题，不仅能够锻炼自己的工程设计能力，同时也符合当前社会对于清洁能源利用的需求。
通过对这一主题的深入研究和实际设计，可以为未来从事相关领域的工程技术人员做出示范和范例，具有一定的示范和引领作用。
5. 个人观点和理解对于太阳能帆板双轴自动追光电路的设计，我个人认为其是一个非常具有前景和潜力的方向。
随着太阳能的应用越来越广泛，如何提高太阳能的利用效率成为了研究和设计的重点。
而双轴自动追光电路的引入，为太阳能帆板的利用提供了新的可能性，有望为清洁能源领域带来新的突破和进展。
6. 总结与回顾通过对太阳能帆板双轴自动追光电路的深入探讨，我对这一主题有了更加深刻的理解。
毕业设计的主题选择至关重要，而太阳能帆板双轴自动追光电路作为一个结合了技术创新和社会需求的主题，具有非常大的潜力和价值。
《太阳能自动跟踪系统的设计与实现》篇一一、引言随着环境保护和可再生能源的日益重视，太阳能的利用成为了全球关注的焦点。
太阳能自动跟踪系统作为一种提高太阳能利用效率的重要手段，其设计与实现显得尤为重要。
本文将详细阐述太阳能自动跟踪系统的设计原理、实现方法和应用前景。
二、系统设计目标本系统的设计目标是为了提高太阳能的利用率和发电效率，通过自动跟踪太阳的运动，使太阳能电池板始终面向太阳，从而最大限度地接收太阳辐射。
同时，系统应具备操作简便、稳定可靠、成本低廉等特点。
三、系统设计原理太阳能自动跟踪系统主要由传感器、控制系统和执行机构三部分组成。
传感器负责检测太阳的位置，控制系统根据传感器的数据控制执行机构进行相应的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
1. 传感器部分：传感器采用光电传感器或GPS传感器，实时检测太阳的位置。
光电传感器通过检测太阳光线的强度和方向来确定太阳的位置，而GPS传感器则通过接收卫星信号来确定地理位置和太阳的位置。
2. 控制系统部分：控制系统是太阳能自动跟踪系统的核心部分，负责接收传感器的数据，并根据数据控制执行机构的动作。
控制系统采用微处理器或单片机等控制器件，通过编程实现控制算法。
3. 执行机构部分：执行机构主要负责驱动太阳能电池板进行动作。
常见的执行机构有电机、齿轮、导轨等，通过控制执行机构的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
四、系统实现方法1. 硬件实现：太阳能自动跟踪系统的硬件主要包括传感器、控制系统和执行机构。
传感器和执行机构的选择应根据实际需求和预算进行选择，而控制系统的硬件则需根据所采用的微处理器或单片机等器件进行设计。
2. 软件实现：软件实现主要包括控制算法的编写和系统调试。
控制算法的编写应根据传感器的数据和执行机构的动作进行编程，通过控制算法实现太阳能电池板的自动跟踪。
系统调试则需要对整个系统进行测试和调整，确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用前景太阳能自动跟踪系统的应用前景广阔，可以广泛应用于太阳能发电、太阳能热水器、太阳能干燥等领域。
太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重，太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源，逐渐得到了广泛的关注和应用。
而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环，其作用是使太阳能电池板始终面向太阳，以最大化地吸收太阳辐射能量，提高发电效率。
二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统，使其能够自动调整光伏板朝向，并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪，从而提高光伏板的发电效率。
三、研究内容1. 太阳位置检测模块：通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置，以便于系统自动调整光伏板的朝向。
2. 控制器设计：利用单片机等控制芯片设计控制器，实现对光伏板进行精准定位和跟踪。
3. 机械结构设计：根据追踪系统需要，设计出适合于支撑光伏板的机械结构，使其能够自由旋转，并实现自动调整。
4. 软件开发：编写控制器的程序，实现对光伏板的精准定位和跟踪，并提供人机交互界面。
四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法：1. 理论分析法：通过对太阳运动规律的分析，确定太阳能追光系统的设计方案。
2. 实验研究法：通过搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。
3. 数值模拟法：采用计算机仿真技术，对系统进行数值模拟，优化系统设计方案。
五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。
2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪，提高光伏板发电效率。
3. 编写控制器程序，并提供人机交互界面，方便用户操作。
4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。
六、工作计划本次毕业设计工作计划如下：1. 第一阶段（前期准备）：调研相关技术文献，了解太阳能追光系统的原理和设计方案，确定研究目标和内容。
2. 第二阶段（系统设计）：设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等，并进行方案评估和优化。
3. 第三阶段（软件开发）：编写控制器程序，并提供人机交互界面。
4. 第四阶段（实验测试）：搭建实验平台，测试和验证系统的性能和可靠性。
第8卷第1期正德学院学报 Vol.8 No.1 2010年6月 Journal of Zhengde College Jun 2010太阳光线自动跟踪系统的设计白延敏正德职业技术学院江苏省南京市 211106【摘要】随着太阳能的广泛利用，如何提高对太阳能的利用率，成为太阳能研究的焦点问题之一。
太阳光线自动跟踪系统基于ARM体系结构的LPC2131嵌入式处理器、驱动模块ST-24HB和步进电机组成驱动系统，使用光敏电阻构成跟踪传感器，并采用双轴式跟踪调整装置，使系统太阳电池板自动跟踪并垂直接收太阳光线，大大提高了太阳能利用率。
【关键词】太阳能自动跟踪 ARM 步进电机传感器在传统能源紧缺的今天，新能源和可再生能源的利用越来越受到各国政府的重视。
其中，太阳能以其取之不尽、用之不竭、绿色环保的特点成为人们瞩目的焦点，太阳能的利用已成为21世纪重大的研究课题之一。
人类对太阳能的利用主要有两种形式：光热转换形式和光电转换形式。
然而，这两种形式的太阳能利用都存在着能源密度低、利用的间歇性、空间分布时刻变化的问题。
在光电转换形式中，由于太阳能的利用受自然条件及日照的影响，无法保持太阳光始终垂直于太阳电池板，因此太阳能电池板昂贵、转化光电效率低而未能得到普及利用[1] [2]。
为提高太阳能利用率，本文设计了一种结构简单、成本低廉、具有应用价值的太阳光自动跟踪系统，可实现各种天气状况下的太阳跟踪，能使太阳能电池板最大限度地对准太阳，保持最大的发电效率。
整个太阳光线自动跟踪系统由跟踪系统和控制系统两部分组成。
跟踪系统包括跟踪传感器和转动式跟踪装置，而控制系统包括嵌入式最小系统、传感器接口、驱动电路。
一、跟踪系统结构1．太阳光线跟踪传感器设计跟踪传感器的设计主要是基于光敏电阻，光敏电阻器是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器，对光线十分敏感。
它在无光照射时，呈高阻状态；当有光照射时，其电阻值迅速减小。
本系统选用的可见光敏电阻器型号为MG42-5，其最高工作电压为20V，额定功率5mW，亮电阻≤20KΩ，暗电阻≥2MΩ。
目录中文摘要 (3)英文摘要 (4)1 引言 (5)1.1 课题研究的背景和意义 (5)1.2 课题研究的现状 (5)1.3 课题研究的主要内容 (6)2 系统的总体设计方案 (7)2.1 跟踪方法 (8)2.1.1太阳轨迹跟踪方法的设计 (8)2.1.2 光电跟踪方法的设计 (10)2.2 机械结构的设计 (13)2.3 充电模块的设计 (14)2.3.1 充电策略的选择 (14)2.3.2 充电控制器的选择 (17)3 系统的硬件设计 (18)3.1 电源模块的设计 (19)3.1.1 24V到5V的转化 (21)3.1.1 24V到负15V的转化 (22)3.1.1 24V到15V的转化 (22)3.1.1 24V到12V的转化 (23)3.1.1 24V到-12V的转化 (23)3.2 光电检测模块的设计 (24)3.2.1 太阳方位检测模块 (24)3.2.2 太阳光强检测模块 (26)3.3 单片机控制模块 (28)3.3.1 单片机的选择 (28)3.3.2 外部时钟电路 (29)3.3.3 步进电机驱动电路 (29)3.4 蓄电池充电模块 (31)3.4.1 DC/DC变换电路 (31)3.4.2 MOSFET驱动电路 (33)3.4.3 电压采样电路 (34)3.4.4 电流采样电路 (35)3.4.5 蓄电池温度检测电路 (35)3.4.6 PWM方波设计 (36)4 电路仿真 (37)4.1 降压（BUCK）电路的仿真 (37)4.2 太阳光强和方位检测电路的放大电路的仿真 (37)结论 (38)致谢 (39)[参考文献] (40)附件1： (44)附件2： (45)太阳自动追踪系统设计摘要：人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。
太阳能智能追光系统的设计毕业论文目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (7)2.4 硬件结构框图与原理图 (9)2.4.1 系统整体结构框图 (9)2.4.2 整体硬件原理图 (10)3方案研究 (11)3.1 基于挡板的传感部分方案 (11)3.2 接收系统方案 (12)4系统软件设计 (14)5智能追光算法 (15)6仿真与实验调试 (19)6.1 Protues仿真 (19)6.1.1 仿真原理 (19)6.1.2 软件仿真及调试 (19)6.1.3 仿真结果 (20)6.2 实验调试 (20)6.2.1 硬件调试 (20)6.2.2 解决过程 (21)6.3 PCB制版 (21)结束语 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)附录A：程序清单 (26)附录B：电路原理图 (30)附录C： PCB图 (31)附录D：实物照片 (32)1绪论太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。
为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代，所以研究实现对太阳能的高效利用有重大意义。
1.1太阳能追光系统的发展现状目前对太阳进行跟踪的仪器有：单轴太阳能自动跟踪器，步进式太阳能自动跟踪，可自动跟踪的太阳灶，五像限法太阳自动跟踪仪，单轴液压式自动跟踪，极轴式跟踪。
不足之处:结构复杂，跟踪精度不高，不能全自动跟踪[1]。
哈尔滨工业大学毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于单片机的太阳能智能追光系统设计学院：机电学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：XX学号：XX指导教师：XX职称：教授2019年12月25日毕业设计（论文）开题报告二、研究内容1.主要研究内容、目标及拟解决的关键问题 （1）研究内容：①硬件设计：根据所设计的太阳能智能追光系统的总体结构和需求，进行追光系统主电路、单片机控制电路、温控电路、时钟电路、复位电路及外围电路等硬件电路的设计及元器件的选型。
②软件设计：在完成硬件的基础上，对太阳能智能追光系统各部分进行软件方面的研究，系统软件采用模块式的软件原则，主干程序有主程序、中断保护程序和键盘中断服务程序，其余是可被调用的子程序模块，有启动子程序等。
③充放电设备设计：主要采用PWR2.5标准充电口，实现追光系统的双电源供给，避免出现电池没电导致的无法工作问题。
（2）研究目标：本设计主要是利用单片机知识，设计一个太阳能智能追光系统，使太阳能板在最大限度的采集太阳能的同时，提高光电转换效率，降低功耗。
在保证成本低廉、结构简单的前提下，实现较高的跟踪精度和转换效率。
（3）拟解决的关键问题： ①对太阳位置检测系统的设计。
②步进电机动作指令系统（与太阳同步偏移）的设计。
③对太阳能板有效地控制降温。
2.拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析（1）研究方法：首先，对太阳能智能追光系统的国内外研究现状进行调研；其次，构建太阳能智能追光系统的整体结构框图，设计系统的软硬件结构，完成各个模块的协调，完成软件程序的编译；最后，在Proteus 上进行系统的测试运行工作，解决存在的问题和不足。
（2）技术路线：（3）实施方案：太阳能智能追光系统主要由四部分组成，分别为单片机组成的中央处理单元、光电转换电路部分、A/D 转换模块电路部分、步进电机驱动电路部分。
整体设计框图如图1所示。
查阅相关文献确定研究方向完成硬件电路设计及元器件的选型熟悉软件，完成软件程序设计Proteus 仿真调试进行实物制作与调试图1 整体设计框图①光电转换电路：光电转换装置接收太阳光将光信号转换成电信号，其原理是随着光照强度的变化，光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化，从而实现数据的接收。
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太阳能自动追光电池板的模糊神经网络控制系统摘要：本文将差压式太阳能电池板输出的信号作为追光系统的输入信号，以A Tmeg a16单片机作为控制核心，采用时钟追踪与光电追踪相结合的追踪模式。
系统直接以太阳能电池板作为检测装置，将光信号转换为电信号，并以A/D转换芯片转换成数字信号。
最终通过控制步进电机，控制太阳能电池板的自动追光。
系统运用模糊神经网络系统对信号进行处理，通过对光照强度等参数进行对比分析，确定了模糊神经网络的单元层数，隶属度等，从而实现了太阳能电池板自动追光的模糊神经网络控制。
关键字：差压式太阳能电池板A Tmega16单片机神经网络模糊控制高斯隶属度引言太阳能是一种清洁绿色能源，是最丰富的可再生能源形式。
而自动追光系统可使太阳能电池板发电率提高40%。
传统的太阳能电池板自动追光系统主要有时钟追光系统和传感器追光系统]41[-。
由于外界环境的影响，传统控制系统理论的复杂性与所要求的精确性之间存在尖锐矛盾。
模糊逻辑控制已成为智能控制的重要组成部分。
对模糊控制理论和技术的研究和探讨还在不断进行]85[-,这种新颖的控制理论和技术正处于发展和提高的进程中。
模糊系统知识抽取比较方便，而神经网络却可以直接从样本中进行有效的学习，总的来说，神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更为有效。
模糊神经网络从提高神经网络的记忆性，透明性和鲁棒性出发，将模糊化概念与模糊推理规则引入神经网络的神经元，连接权和网络学习中，有效的发挥了各自优势，弥补各自的不足，可有效的控制太阳能电池板的自动追光系统。
1太阳能自动追光系统模型1.1 机械结构太阳能电池板通过两个相互垂直的旋转轴叠架分别与两个步进电机相连接。
太阳能光源追踪系统的设计太阳能光源追踪系统的设计第10 页共11 页自动追光控制电路的设计太阳能光源追踪系统的设计摘要：本文设计了一款太阳能自动跟踪采集系统，该系统由机械系统，太阳能采集系统，硬件控制系统，软件部分组成。
太阳能采集系统由太阳能电池板，蓄电池组成。
硬件控制系统以AT89C52单片机为核心构成自动跟踪太阳控制电路。
通过光电信息采集电路，信号处理电路，步进电机转动控制电路，结合C语言编程的太阳能采集控制程序，实现了对太阳能采集过程的自动追踪，达到太阳能采集的光电转换最大化，提高太阳能的利用率。
关键词：太阳能，采集，单片机，软件，自动跟踪。
1 引言随着经济发展和社会进步，人类对自然资源的开发程度加剧，面临资源枯竭的困境，人类对自然资源的需求越来越高，因此，寻找可循环利用绿色环保的新能源成为当务之急。
太阳能就是符合这一要求的,而且是取之不尽用之不竭的可再生新能源，合理开发并提高太阳能的利用率具有非常重要的意义。
目前，太阳能电池板装置安放位置大多是固定不变的。
而根据光伏电池原理，只有当阳光与电池板接收面照射角度为直角时，光电转化效率最高，因此目前太阳能电池装置转化效率较低。
自动追光控制电路以AT89C51单片机为基础，利用光电二极管检测光信号，步进电机及时控制转盘位置，能够精确追踪太阳，使太阳光在一天当中始终直射到太阳能电池板接收面上，最大限度的提高太阳能转化率。
此控制电路利用广泛，可在太阳能发电站、太阳能电池、太阳能路灯、太阳能热水器等方面使用。
2.太阳能自动追光系统设计方案图1 系统总体原理框图3.太阳能自动追光系统电路原理图如图2所示，该图为整体电路原理图，主要分为三个模块，电路正常工作时，先由光电传感器电路检测到光信号，经过转换电路输出高低电平信号。
单片机接收相应电信号，判断出是否检测到光，然后将控制信号输出到步进电机驱动芯片内，最后步进电机会根据相应控制信号驱动步进电机，从而控制步进电机的转速和转角，实现太阳能电池板实时追踪光心。
本科毕业论文（设计）太阳能智能追光系统的设计摘要在太阳能发电系统中，如何将太阳能电池板的发电效率调节至最大状态，并克服太阳能发电效率低、能量不连续、工作不稳定的缺点，成为当前太阳能发电系统研究的重点。
太阳能的强度和方向不确定性，及光照间歇性等特点，给太阳能的收集带来了一定难度，传统的固定式太阳能残疾系统没有充分利用太阳的能量，吸收效率相对较低。
因此，太阳位置的自动追踪技术的研究，智能调节方向的太阳能支架的制作，对于提高太阳能的吸收效率，高效合理的利用太阳能，具有重要的研究价值。
本设计通过控制芯片对传感器的信号进行实时处理，驱动各个控制电机工作，实现对于太阳位置的实时更新，目的是为提高太阳能的收集效率，改善太阳能产品的利用程度。
关键词：太阳能，光敏电阻，89C52芯片，自动追踪技术The Design Of Solar Intelligent T racking Light SystemAuthor:Liu hai fengTutor: Bai xiao leiAbstractDuring the study of the solar power system ,the current major point is how to adjust the g enerating efficiency to an ultimate state and overcome the shortcomings of low efficiency,disc ontinuity of energy and operating instability.The uncertainty of both solar intensity and light d irection as well as illumination intermittent make it more difficult to collect solar energy.Beca use traditional fixed solar collection system doesn`t make full use of solar energy ,the absorpti on efficiency is low relatively.Hence,to research the technology of automatic tracking system for sun position and the pruduction of the solar holder to adjust direction intelligently is of gre at value for improving the absorption efficiency so as to utilize the solar energy properly and efficiently.The design of the sensor signal in real-time processing through controling chip, and to drive the control of motor wok.In order to update in real time the position of the sun for solar energy collection efficiency and improve the degree of utilization of solar energy products.key words:solar energy,photoresistance,89C52, the technology of automatic tracking system目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (6)2.4 硬件结构框图与原理图 (8)2.4.1 系统整体结构框图 (8)2.4.2 整体硬件原理图 (8)3方案研究 (9)3.1 基于挡板的传感部分方案 (9)3.2 接收系统方案 (10)4系统软件设计 (11)5智能追光算法 (12)6仿真与实验调试 (15)6.1 Protues仿真 (15)6.1.1 仿真原理 (15)6.1.2 软件仿真及调试 (15)6.1.3 仿真结果 (16)6.2 实验调试 (16)6.2.1 硬件调试 (16)6.2.2 解决过程 (17)6.3 PCB制版 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录A：程序清单 (21)附录B：电路原理图 (24)附录C：PCB图 (25)附录D：实物照片 (26)1绪论太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
高等教育自学考试本科毕业论文三相异步电动机的控制和运行维护重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文三相异步电动机的控制和运行维护考生姓名：吴艺超准考证号： 1112441636专业层次：本科指导教师：钱游院（系）：机械与动力工程学院重庆科技学院二O一三年七月二十九日摘要近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。
特别是在乡镇企业及家用电器中，更需要有大量的中、小功率电动机。
由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
电动机机应用广泛，种类繁多、性能各异，分类方法也很多。
并且随着科技的发展结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜的三相异步电动机越来越受到广大中小型企业的欢迎。
因此本课题所研究的三相异步电动机的控制和运行维护就显得尤为重要。
本文将围绕电动机的发展史、三相异步电动机工作原理、各种控制和日常的运行维护进行论述。
关键字发展史三相异步电动机工作原理控制运行维护Automatic tracing intelligent solarenergy system designAbstractIn recent years, with the development of power electronic technology, microelectronic technology and modern control theory, medium, small power motors in industrial and agricultural production and people's daily life are extremely extensive application. EspeciallyIn the township enterprises and household appliances, but also need to have a lot of, small power motor. Due to the development of the motor and the widespread application, its use, maintenance and maintenance work is more important application of motor machine widely, variety, the performance of different classification methods are many. And with the increasing of three-phase asynchronous motor technology development structure simple, reliable operation, light weight, low price and more by the vast number of small and medium enterprises welcome. So it is very important to control and operation of three-phase asynchronous motor the maintenance.In this paper, the development history, working principle, around the motor three-phase asynchronous motor control and daily operation and maintenance are discussed.Keywords history phase of working principle of asynchronous motor control operation and maintenance目录中文摘要 (I)英文摘要 .......................................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1能源现状及发展 (1)1.1.2我国太阳能资源 ................................................................................... 错误!未定义书签。
《太阳能追光系统毕业设计》摘要：本毕业设计旨在设计并实现一套高效的太阳能追光系统。
通过对太阳能光伏发电原理的深入研究，结合先进的控制技术，构建了一个能够实时跟踪太阳位置并自动调整太阳能电池板朝向以最大程度获取太阳能的系统。
该系统具有较高的精度和可靠性，能够有效提高太阳能的利用效率，为解决能源短缺问题提供了一种可行的解决方案。
一、概述随着全球能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，开发可再生能源成为了当今世界的重要课题。
太阳能作为一种清洁、无污染且取之不尽用之不竭的能源，具有广阔的应用前景。
太阳能追光系统能够最大限度地利用太阳能，提高太阳能发电的效率，对于推动太阳能产业的发展具有重要意义。
二、太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能的一种技术。
当太阳光照射到太阳能电池板上时，电池板中的半导体材料会吸收光子能量，产生电子-空穴对。
在电场的作用下，电子和空穴分离，形成电流，从而实现太阳能到电能的转换。
太阳能电池板的输出功率与光照强度、电池板的面积、电池板的转换效率等因素有关。
三、系统总体设计（一）硬件设计1. 太阳跟踪传感器选用高精度的太阳跟踪传感器，能够实时检测太阳的方位和高度角信息，并将这些数据传输给控制系统。
2. 控制系统设计基于微处理器的控制系统，负责接收太阳跟踪传感器的数据，进行数据处理和算法运算，控制电机驱动太阳能电池板进行跟踪转动。
3. 电机驱动系统选择合适的电机驱动芯片，实现对电机的精确控制，确保太阳能电池板能够准确地跟踪太阳的运动。
4. 机械结构设计设计坚固稳定的机械结构，保证太阳能电池板在跟踪过程中的稳定性和可靠性。
（二）软件设计1. 数据采集与处理程序编写程序实现对太阳跟踪传感器数据的采集和处理，获取太阳的实时位置信息。
2. 跟踪控制算法设计先进的跟踪控制算法，根据太阳的位置信息实时调整太阳能电池板的朝向，使其始终与太阳光线垂直。
3. 通信接口程序设计与上位机通信的接口程序，实现系统参数的设置和运行状态的监测。
太阳能电池板自动追踪系统结构设计1目录1.课程项目任务书 (3)2.项目选题构思 (4)2.1选题的背景依据 (4)2.2 方案的分析 (4)2.3项目规划 (4)3.项目整体设计 (5)4.项目运行 (5)4.1三维设计图 (5)4.2实物设计 (8)4.3 整体调试 (8)5．总结与体会 (9)21.课程项目任务书本学期开展可编程控制系统设计与实现课程项目，是为了培养学生运用专业知识解决实际应用的能力，进一步加强一般控制系统的安装调试技能训练，引导学生进行项目任务要求分析及项目实施工作方法选择，建立创新意识、激发其对专业学习兴趣和热情，培养学生团队的工作作风。
2.项目选题构思2.1选题的背景依据目前对于能源大多行业还在使用传统的煤炭，电能等，而现在据国务院印发的“十四五”节能减排综合工作方案的通知可以明确看出未来的能源市场会被新型的绿色能源所据，太阳能无疑是非常好的选择，但是现在的太阳能收集装置大多都是靠着大的占地面积才能收集到能源，因为太阳会随着时间偏移，使得收集能量的效率大幅降低，这对于将太阳能运用到生活中无疑是不小的缺陷，同时在操作太阳能板块时操作不规范将会导致不小的能量损失，而本次项目的设计灵感无疑是由此产生的。
2.2 方案的分析我们先设计电路，进行仿真，然后再使用三维软件搭建结构。
我们在实物的顶端全方面安装的光敏电阻，连接到arduion主板，在电脑上使用的arduion软件进行编程，同时配对适应的步进电机，光敏电阻发出信号至主板，主板根据编程带动步进电机，使太阳能板可以精准的收集太阳能，同时因为可运动的结构使得需要的占地面积得到减少，可以大幅度的提高能力的收集率。
2.3项目规划3.项目整体设计本设计采用Arduino Nono来实现控制，用光敏电阻传递信号，本项目用到了两个步进电机，一个来控制控制横向运动，一个控制纵向运动。
利用光敏电阻接收信号，根据光敏电阻的信号。
4.项目运行4.1三维设计图机械三维装配图如图4.1-4.2所示。
太阳能自动追光电池板的模糊神经网络控制系统摘要：本文将差压式太阳能电池板输出的信号作为追光系统的输入信号，以ATmega16单片机作为控制核心，采用时钟追踪与光电追踪相结合的追踪模式。
系统直接以太阳能电池板作为检测装置，将光信号转换为电信号，并以A/D 转换芯片转换成数字信号。
最终通过控制步进电机，控制太阳能电池板的自动追光。
系统运用模糊神经网络系统对信号进行处理，通过对光照强度等参数进行对比分析，确定了模糊神经网络的单元层数，隶属度等，从而实现了太阳能电池板自动追光的模糊神经网络控制。
关键字：差压式太阳能电池板 ATmega16单片机 神经网络 模糊控制 高斯隶属度引言太阳能是一种清洁绿色能源，是最丰富的可再生能源形式。
而自动追光系统可使太阳能电池板发电率提高40%。
传统的太阳能电池板自动追光系统主要有时钟追光系统和传感器追光系统]41[-。
由于外界环境的影响，传统控制系统理论的复杂性与所要求的精确性之间存在尖锐矛盾。
模糊逻辑控制已成为智能控制的重要组成部分。
对模糊控制理论和技术的研究和探讨还在不断进行 ,这种新颖的控制理论和技术正处于发展]85[-和提高的进程中。
模糊系统知识抽取比较方便，而神经网络却可以直接从样本中进行有效的学习，总的来说，神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更为有效。
模糊神经网络从提高神经网络的记忆性，透明性和鲁棒性出发，将模糊化概念与模糊推理规则引入神经网络的神经元，连接权和网络学习中，有效的发挥了各自优势，弥补各自的不足，可有效的控制太阳能电池板的自动追光系统。
1太阳能自动追光系统模型1.1 机械结构 太阳能电池板通过两个相互垂直的旋转轴叠架分别与两个步进电机相连接。
通过两个步进电机的旋转控制旋转轴的转动，从而控制太阳能电池板的转动。
两个太阳能步进电机通过两个旋转轴分别控制太阳能电池板的前后转动和左右转动。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计摘要人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。
太阳光线自动跟踪装置解决了太阳能利用率不高的问题。
本文对太阳能跟踪系统进行了机械设计和自动跟踪系统控制部分设计。
第一，机械部分设计：机械结构主要包括底座、主轴、齿轮和齿圈等。
当太阳光线发生偏离时，控制部分发出控制信号驱动步进电机1带动小齿轮1转动，小齿轮带动大齿轮和主轴转动，实现水平方向跟踪；同时控制信号驱动步进电机2带动小齿轮2，小齿轮2带动齿圈和太阳能板实现垂直方向转动，通过步进电机1、步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。
第二，控制部分设计：主要包括传感器部分、信号转换电路、单片机系统和电机驱动电路等。
系统采用光电检测追踪模式实现对太阳的跟踪。
传感器采用光敏电阻，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板东西方向边沿处下方。
当两个光敏电阻接收到的光强度不相同时，通过运放比较电路将信号送给单片机，驱动步进电机正反转，实现电池板对太阳的跟踪。
关键词太阳能；跟踪；光敏电阻；单片机；步进电机目录1绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题背景 (1)1.2.1能源现状及发展 (1)1.2.2我国太阳能资源 (1)1.2.3目前太阳能的开发和利用 (2)1.2.4太阳能的特点 (2)1.3课题研究的目的 (2)1.4研究课题的意义 (2)1.4.1新环保能源 (2)1.4.2提高太阳能的利用率 (3)1.5太阳能利用的国内外发展现状 (3)1.6太阳追踪系统的国内外研究现状 (4)1.7论文的研究内容 (5)1.8论文结构 (5)2太阳能自动跟踪系统总体设计 (5)2.1太阳运行的规律 (5)2.2跟踪器机械执行部分比较选择 (6)2.2.1立柱转动式跟踪器 (6)2.2.2陀螺仪式跟踪器 (7)2.2.3齿圈转动式跟踪器 (7)2.2.4本课题的机械设计方案 (8)2.3跟踪方案的比较选择 (8)2.3.1视日运动轨迹跟踪 (9)2.3.2光电跟踪 (9)2.3.3视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合 (11)2.3.4本设计的跟踪方案 (12)3机械设计部分 (13)3.1太阳能自动跟踪系统机械设计方案 (13)3.2第一齿轮转动计算 (13)3.2.1材料选择 (13)3.2.2尺寸计算 (13)3.2.3校核计算 (14)3.2.4齿根弯曲疲劳强度验算 (15)3.3第二齿轮转动计算 (17)3.3.1材料选择 (17)3.3.2尺寸计算 (17)3.3.3校核计算 (17)3.3.4齿根弯曲疲劳强度验算 (19)3.4轴瓦校核计算 (20)3.4.1大轴瓦校核计算 (20)3.4.2小轴瓦校核计算 (22)3.5键联接计算 (24)3.5.1主轴与大齿轮的键联接 (24)3.5.2小轴与齿圈的键联接 (25)3.5.3步进电机1输出轴与小齿轮1的联接 (25)3.5.4步进电机2输出轴与小齿轮2的联接 (25)3.6抗风性分析 (26)3.6.1底座上螺钉校核 (26)3.6.2轴校核 (26)4自动跟踪系统设计 (27)4.1系统总体结构 (27)4.2光电转换器 (28)4.2.1光电转换电路 (28)4.3单片机及其外围电路 (29)4.3.1 AT89C51单片机 (29)4.3.2外围电路 (31)4.4步进电动机及驱动电路 (32)4.4.1步进电动机介绍 (32)4.4.2步进电机的主要特性 (32)4.4.3步进电机的选择 (33)4.4.4驱动电路 (34)4.5系统的实现 (35)4.5.1光敏电阻光强比较法 (35)4.5.2光敏电阻光强比较法的工作过程 (36)4.5.3系统的流程图 (37)5结论 (39)5.1结论 (39)5.2展望 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
本科毕业论文（设计）太阳能智能追光系统的设计摘要在太阳能发电系统中，如何将太阳能电池板的发电效率调节至最大状态，并克服太阳能发电效率低、能量不连续、工作不稳定的缺点，成为当前太阳能发电系统研究的重点。
太阳能的强度和方向不确定性，及光照间歇性等特点，给太阳能的收集带来了一定难度，传统的固定式太阳能残疾系统没有充分利用太阳的能量，吸收效率相对较低。
因此，太阳位置的自动追踪技术的研究，智能调节方向的太阳能支架的制作，对于提高太阳能的吸收效率，高效合理的利用太阳能，具有重要的研究价值。
本设计通过控制芯片对传感器的信号进行实时处理，驱动各个控制电机工作，实现对于太阳位置的实时更新，目的是为提高太阳能的收集效率，改善太阳能产品的利用程度。
关键词：太阳能，光敏电阻，89C52芯片，自动追踪技术The Design Of Solar Intelligent T racking Light SystemAuthor:Liu hai fengTutor: Bai xiao leiAbstractDuring the study of the solar power system ,the current major point is how to adjust the g enerating efficiency to an ultimate state and overcome the shortcomings of low efficiency,disc ontinuity of energy and operating instability.The uncertainty of both solar intensity and light d irection as well as illumination intermittent make it more difficult to collect solar energy.Beca use traditional fixed solar collection system doesn`t make full use of solar energy ,the absorpti on efficiency is low relatively.Hence,to research the technology of automatic tracking system for sun position and the pruduction of the solar holder to adjust direction intelligently is of gre at value for improving the absorption efficiency so as to utilize the solar energy properly and efficiently.The design of the sensor signal in real-time processing through controling chip, and to drive the control of motor wok.In order to update in real time the position of the sun for solar energy collection efficiency and improve the degree of utilization of solar energy products.key words:solar energy,photoresistance,89C52, the technology of automatic tracking system目录1绪论 (1)1.1 太阳追光系统的发展现状 (1)1.2 太阳能追光系统的设计思想 (1)1.3 太阳能智能追光系统的研究意义 (1)1.4 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 (2)2硬件设计 (3)2.1 主控制器 (3)2.1.1 主控制器的选用 (3)2.1.2 控制器的介绍 (3)2.2 驱动元件 (4)2.2.1 直流电机与步进电机的比较 (4)2.2.2 步进电机控制原理 (5)2.3 输入模块 (6)2.3.1 电压比较器 (6)2.3.2 光敏电阻 (6)2.4 硬件结构框图与原理图 (8)2.4.1 系统整体结构框图 (8)2.4.2 整体硬件原理图 (8)3方案研究 (9)3.1 基于挡板的传感部分方案 (9)3.2 接收系统方案 (10)4系统软件设计 (11)5智能追光算法 (12)6仿真与实验调试 (15)6.1 Protues仿真 (15)6.1.1 仿真原理 (15)6.1.2 软件仿真及调试 (15)6.1.3 仿真结果 (16)6.2 实验调试 (16)6.2.1 硬件调试 (16)6.2.2 解决过程 (17)6.3 PCB制版 (17)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录A：程序清单 (21)附录B：电路原理图 (24)附录C：PCB图 (25)附录D：实物照片 (26)1绪论太阳能既是一次能源，又是可再生能源。
它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。
为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代，所以研究实现对太阳能的高效利用有重大意义。
1.1太阳能追光系统的发展现状目前对太阳进行跟踪的仪器有：单轴太阳能自动跟踪器，步进式太阳能自动跟踪，可自动跟踪的太阳灶，五像限法太阳自动跟踪仪，单轴液压式自动跟踪，极轴式跟踪。
不足之处:结构复杂，跟踪精度不高，不能全自动跟踪[1]。
1.2 太阳能追光系统的设计思想检测规划是追光系统的一个重要问题，它的目标是在一个光亮强度不同的环境中，为跟踪系统寻找太阳的具体位置。
一个重要的解决方法就是采用象限法，象限法就是把检测系统接收板分成四个象限，太阳光线从不同角度照射到接收板，检测元件感应光线强度不同[2]。
当考虑到元件误差时，跟踪系统与太阳实际位置可能会出现偏差。
定位步进电机的步进角，是太阳跟踪系统精确定位的一个基本问题，也可以说，太阳偏移一个微小的角度，步进转动角度应该与太阳偏移角度相等，这就要求步进电机的步进角要足够小。
1.3 太阳能智能追光系统的研究意义燃烧煤炭，石油等能源不仅污染环境，而且它们属于不可再生能源，照2003年的煤炭开采速度，中国的煤炭再开采80多年即将枯竭。
作为能源消耗大国，如何提高对太阳能利用率是解决能源危机的可行方法之一。
设计一个对太阳实现智能追光的系统，是提高太阳能利用率的根本方法。
本设计是集机电、光学，计算机，控制理论为一体的，体现了自动化专业与多学科相结合，相互渗透的特点。
本设计的太阳能智能追光系统充分的体现了节能的特点，所以太阳能智能追光系统是值得研究和实际运用的。
本设计的研究成功，对创建能源节约型，环境友好型社会具有较大的意义，也有较好的市场发展前景。
1.4 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题研究的目标：本设计主要是利用单片机知识，设计一个太阳能智能追光系统，其突破点在对太阳位置检测系统的设计、步进电机动作指令系统（与太阳同步偏移）的设计。
研究的关键问题：本设计需要重点研究的、关键的问题及解决的思路是太阳高度角跟踪的实现、太阳方位角跟踪的实现。
总体分析方案的设计：太阳控制系统总体方案的设计主要涉及到核心控制器和外围器件的选择和应用，外围零部件的选用，电源供电方案的确定等，这些因素的确定有益于系统开发初期具体方案的实施。
2硬件设计硬件元器件的选择，必须考虑到功能的实现、器件的适时性、价格和通用性等几个方面。
在电路的设计中，在实现所要求功能的基础上，尽量使电路简单。
2.1 主控制器2.1.1主控制器的选用本系统的主要控制器件采用STC 89C52单片机。
在51系列的单片机中，目前很流行一种内含flash程序存储器的单片机。
因为内有flash程序存储器，可以通过编程器十分方便的写代码或擦除代码，擦除次数达10000次以上，而且还提供了禁止读写两层保密技术，其空间大小从1KB到64KB不等，有的甚至更大。
这种芯片一般都提供了片上和在线修改的功能。
该系列的芯片，创建的有138B或256B的片内RAM，当处理的数据不十分复杂时，一个芯片就组成了一个最小的单片机系统。
80C5X型单片机既节省了数据线和存储器等外围器件，缩小了嵌如式系统的体积，又提高了工作的可靠性、开发的方便性和程序的保密性，其价格也便宜。
基于以上原因和这次研究系统的实际情况，选择该系列89C52单片机作为太阳能追光系统的核心控制器件[3]。
2.1.2 控制器的介绍目前有许多种类的微控制器，微控制器的组成与一般的计算机相同，其动作也由程序来完成。
如图2.1所示的微处理器有输入、输出、存储、运算及控制功能，输入、输出仅由端口出入。
在存储器以外可以追加外部存储器。
如图虚线所包围的部分相当于一个微控制器。
图2.1 单片机的构成Figure 2.1 the composition of SCM微控制器在太阳能追光系统中完成的主要功能是：首先，把由光传感器取得的信号通过微控制器的输入端口读入。
然后，根据存储器所存储的程序进行运算、控制，再将结果作为信号从输出端输出。
输出信号通过电子电路使执行机构（电机）动作。
在上述过程中，微控制器与电气电路之间的桥梁被称为接口，其任务是通过输入输出端口实现信号的进出[4]。
微控制器根据写入存储器的程序产生不同的动作，而程序则是根据微控制器内部的“0”和“1”所组合成的二进制数进行操作。
在电路中，二进制数“1”表示高电压状态，“0”表示低电压。
2.2 驱动元件2.2.1 直流电机与步进电机的比较直流电机是日常生活中广泛使用的一个电气产品，太阳能自动追光系统跟踪太阳这样的动作，需要能进行转动控制和立刻停止控制的电路，实际中通常采用微控制器和专用IC芯片。
单独使用直流电机尚不能达到精确的定位控制，只有将它与旋转编码器组合起来，才能实现精确的位置控制和速度控制。
步进电机是一种能够根据脉冲（通常为方波）控制转角和转速、并适合微控制器控制的电机。
步进电机是一种跟踪给定脉冲信号转动的电机。
因此，单纯向它施加电压是不会导致转动的。
步进电机能根据给定的脉冲信号实现精确的定位控制，而且即使在停止时也有制动转矩，这些特性对自动跟踪系统转动控制都是很有利的。
由于自动追光系统是随着太阳转动的，因为太阳离地球太远了，在很短时间内，检测系统是感觉不到太阳在移动，需过一段时间才能感觉到太阳已经偏移原来位置，所以要求电机隔一段时间转一个角度后马上停下来。
