下载文档原格式
基于单片机的太阳能追光系统设计随着社会进步和科技发展，太阳能作为一种清洁、可再生能源越来越受到人们的关注和重视。
太阳能发电系统是利用太阳能源，将其转化为电能的一种装置，其中，太阳能追光系统是太阳能发电系统中重要的一部分。
本文将介绍基于单片机的太阳能追光系统的设计。
一、太阳能追光系统的原理在太阳能发电过程中，太阳能的转化效率与太阳光照的直射角度有很大的关系。
因此，为了达到最高的发电效率，需要保证太阳能电池板始终朝向太阳。
太阳能追光系统正是为了实现这一目的而设计的。
太阳能追光系统主要由光电传感器、驱动电机、单片机、各种电子元件等组成。
系统的工作原理如下：当光电传感器感知到太阳光照射到电池板上时，会向单片机发送信号，单片机会通过内部的程序算法计算出太阳的位置，并发出指令控制驱动电机调整电池板的位置，使其始终朝向太阳。
这样就能够最大程度地保证太阳能电池板的直接照射，从而实现最高的发电效率。
二、系统设计方案基于单片机的太阳能追光系统主要由以下几个部分构成：1.光电传感器光电传感器是太阳能追光系统的重要组成部分，它的作用是感知太阳光照射到电池板的情况，并将感知到的信息传输给单片机。
常见的光电传感器包括光敏二极管、光敏电阻等。
2.驱动电机驱动电机是用来调整太阳能电池板的方向的，可以根据单片机指令进行旋转。
现在市面上有很多种驱动电机，包括舵机、直流电机等。
驱动电机选择需要考虑功率大小、旋转速度、控制方便程度等因素。
3.单片机单片机是太阳能追光系统的核心部分，通过内部的程序计算太阳的位置，并发出信号控制驱动电机调整电池板的方向。
现在市面上常用的单片机包括51系列、STM32系列等。
4.电子元件太阳能追光系统还需要一些电子元件的配合工作，包括电容、电阻、二极管、发光二极管等。
三、系统实现方法太阳能追光系统的实现具体步骤如下：1.选用合适的光电传感器和驱动电机，并将它们与单片机相连通。
2.编写单片机程序，通过程序将光电传感器感知到的信息转化为太阳的位置，并发出右、左、上、下等指令控制驱动电机的转动。
光伏追光系统工作原理
光伏追光系统是一种能够自动调整太阳能电池板朝向，以最大限度地提高太阳能吸收率的系统。
其工作原理基于以下几个方面：
1. 传感器检测：光伏追光系统通常配备有传感器，用于检测太阳的位置和光线的方向。
这些传感器可以包括光敏传感器、GPS 定位系统或太阳追踪算法等。
2. 数据处理：传感器收集到的太阳位置数据会被传输到一个控制单元，该控制单元会对数据进行处理和分析。
通过使用太阳运动的数学模型，控制单元可以确定太阳在天空中的位置和运动轨迹。
3. 机械调整：根据控制单元的计算结果，光伏追光系统会通过机械装置自动调整太阳能电池板的朝向。
这通常涉及到使用电动马达、齿轮、传动轴等组件来改变电池板的角度。
4. 反馈控制：为了确保太阳能电池板始终朝向太阳，光伏追光系统通常采用反馈控制机制。
控制单元会持续监测电池板的朝向，并根据需要进行微调，以保持最佳的光线吸收率。
通过不断调整太阳能电池板的朝向，光伏追光系统能够最大限度地利用太阳光线，提高太阳能的吸收率和发电量。
这有助于提高太阳能系统的效率，并在一定程度上减少对传统能源的依赖。
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]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。
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]8[。
太阳能光伏-热伏发电板的自适应追光系统设计与实现摘要：太阳能光伏-热发电系统操作过程中，需要以有效的发电形式，提高发电效率，制定完善的自动追光系统，实现多光电二极管的自适应效果，及时处理追光系统中的复杂结构问题。
依照光敏电阻的适应情况，加强电板对光源的追踪处理效果。
采用有效的负反馈适应方式，提高追光精度的控制，逐步增强系统的位置消耗。
硬件系统采用有效的光敏电阻感应强度，及诶朱AD转换电路，以驱动太阳能光伏-热伏形式，实现发电板平面照射，优化光敏电阻与板面的夹角，调整追光区域、误差量，确定整个装置的机械结构设计和电图设计，做好有效的仿真数据分析。
太阳能光伏-热伏的自适应，提升二极管追光系统的操作，提升追光系统的机械设计，优化追光的稳定优化水平。
关键词：太阳能；光伏-热伏；追光系统引言：伴随着经济的快速发展和社会的进步，需要加强太阳能发电安全清洁优化分析，制定有效的参考资料分析，自带追光系统的发电装配形式，以有效的太阳能发电装置操作，明确太阳能的整体利用率，确保光系统的实际应用合理性。
调整机械装置转动的稳定性，需要采用合理的时间操作，依照追光板的发电效率进行分析，提升最大限度的太阳能利用率，满足自动追光系统的工作品质要求。
开展天阳能装配的自动光系统研究，不断提升性能，提升整体应用体制。
一、太阳能光伏-热伏系统的整体设计方案按照太阳能光伏追踪操作，通过光电检测追踪处理，实现光电检测追踪精度的提升，以可靠、稳定性，调整追踪精度，完善可靠稳定应用，确保整体系统的的多光电二级操作，完善整体系统结构设计的优化。
以光电检测追踪原理的分析，提出光敏电阻的自适应系统，通过硬件、软件的操作方案，加强光敏电阻的优化，完善结构的稳定性。
图太阳能光伏-热伏转换1 设计方案自适应追光系统设计过程中，需要依照硬件设计、软件设计，调整负反馈的适应原理，从整体装配的效果，调整横竖光敏电阻的电压信号差，电动追踪太阳能的发电，实现光敏电阻电压差信号对光电追踪的减少。
照射光线自动跟踪光伏技术
照射光线自动跟踪光伏技术是一种能够自动追踪太阳光线，并将其集中于太阳能电池板上的技术。
它主要应用于太阳能发电系统中，旨在提高电力输出效率，减少能源浪费，缩短太阳能发电系统的投资回收周期。
其优点包括：
1. 自动追踪太阳光线，确保太阳能电池板始终面向太阳，光照强度最大，提高发电效率。
2. 通过将光伏板与跟踪装置结合，大大减少了组建太阳能电池阵所需的面积。
3. 降低对地面的影响，减少对自然环境的破坏。
照射光线自动跟踪光伏技术的运作原理是基于太阳位置的跟踪定位，即通过感应太阳光线的方向，通过系统控制跟踪系统的运转轨迹，确保太阳能电池板能够始终对准太阳，并最大化地吸收光线。
这种技术能够有效不受天气条件的影响，如阴天、雨天等，确保发电效率的稳定性。
现今市场上已经有多种照射光线自动跟踪光伏技术产品问世，如单轴、双轴和高精度三轴等。
单轴、双轴跟踪器能够跟随太阳的移动，控制光伏板在单一或两个平面上进行旋转，而高精度三轴跟踪器则能够实现三个平面上的自动旋转跟踪，以确保光伏板始终面向太阳。
总之，照射光线自动跟踪光伏技术是一项逐渐得到应用的技术，它通过主动追踪太阳位置，使太阳能电池板始终面向太阳，最大限度地转化光能，降低了太阳能发电系统的成本，提高了电力输出效率，为可持续能源的应用做出了贡献。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统
太阳能电池板是一种能够将太阳能转化为电能的设备。
在实际使用中，太阳能电池板
的效能往往受到太阳光照强度和角度的影响。
为了最大限度地利用太阳能，降低能源损耗，提高太阳能电池板的输出效果，人们设计了太阳能电池板自动对光跟踪系统。
太阳能电池板自动对光跟踪系统通过传感器感知周围的光照强度和方向，控制电机的
旋转，使太阳能电池板始终朝向太阳光源。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统
是一种高效、智能的能源管理系统。
整个系统包括光照传感器、角度传感器、单片机控制模块、电机和太阳能电池板。
光照传感器主要用于感知周围环境的光照强度，通过光照传感器可以实时检测到太阳
光的强度，以确定太阳的位置。
角度传感器用于感知太阳能电池板的当前倾斜角度。
通过角度传感器可以获得太阳能
电池板当前的倾斜角度，从而对电机的旋转角度进行调整。
单片机控制模块是整个系统的核心部分，通过编程控制光照传感器和角度传感器的数
据读取和处理。
单片机可以根据光照传感器和角度传感器的数据来确定太阳能电池板的当
前方向和角度，并通过控制电机的旋转来使太阳能电池板跟踪太阳。
电机是实现太阳能电池板旋转的关键组件，通过单片机的指令控制电机的旋转角度和
速度。
太阳能电池板可以通过电机的旋转实现自动对光跟踪，最大限度地吸收太阳光的能量。
基于单片机的太阳能电池板自动对光跟踪系统一、系统原理1.1系统功能本系统旨在设计一种能够自动对太阳能电池板进行光照追踪的系统，使得太阳能电池板始终保持在最佳的光照角度，从而提高太阳能电池板的能量转换效率。
1.2系统组成该系统主要由太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机组成。
太阳能电池板用于将太阳光转换为电能，光照传感器用于感知周围的光照强度，单片机用于控制驱动电机的转动角度。
1.3工作原理系统首先通过光照传感器感知到周围的光照强度，然后通过单片机对感知到的光照强度进行处理，计算出太阳能电池板应该调整的角度，最后通过驱动电机来实现对太阳能电池板的调整。
通过这样的方式，可以确保太阳能电池板始终保持在最佳的光照角度。
二、系统制作2.1硬件设计我们需要准备太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机等硬件元件。
选择合适的光照传感器和驱动电机非常重要，光照传感器需要灵敏度高、响应速度快，而驱动电机需要有足够的转动角度和力度。
2.2电路设计将太阳能电池板、光照传感器、单片机和驱动电机按照设计要求连接起来，形成一个完整的电路系统。
光照传感器需要连接到单片机的模拟输入引脚上，驱动电机则需要连接到单片机的数字输出引脚上。
2.3程序设计利用单片机的开发环境，编写程序来实现对光照传感器信号的采集和处理，以及对驱动电机的控制。
程序需要考虑到光照传感器的输出信号和驱动电机的控制信号之间的转换关系，以及对光照传感器信号的滤波和处理，确保系统的稳定性和精准度。
2.4系统调试将硬件和软件组件组装在一起，对系统进行全面的调试和测试。
首先需要验证光照传感器的信号采集是否准确，然后再测试驱动电机的转动角度和速度是否符合设计要求。
还需要对整个系统的稳定性和可靠性进行测试，确保系统可以长时间稳定地运行。
三、系统优化3.1灵敏度调整在实际使用过程中，可能会遇到光照传感器灵敏度不够或者太过灵敏的情况，需要对光照传感器进行调整，确保其可以准确地感知到周围的光照强度。
光电式光伏电池板自动追光传感器的设计摘要：本文设计了一种太阳能电池板自动追光系统。
该系统将单片机选为控制器，太阳能电池作为传感器，步进电机作为执行机构，采用光电追踪方式，控制太阳能电池板自动旋转对准太阳光，能有效提高太阳能的利用率，具有一定的实用价值。
关键词：太阳能；单片机；步进电机；光电追踪能源是关系一个国家全面发展的重要因素；太阳能作为一种新兴能源不但能够有效解决能源短缺的问题，还能在很大程度上改善环境污染，具有较大的研发前景。
我国的太阳能资源非常丰富，但是对太阳能的开发还面临着很大挑战，如何提高太阳能电池板对太阳能的采集效率是充分利用太阳能的关键。
本文设计的太阳能电池板自动追光系统可实现对太阳的全方位跟踪，具有两个自由度的跟踪能力。
利用AT89C51单片机对桥式电路的检测结果进行逻辑运算后，进而控制能够实时调整高度角和方位角的步进电机工作，从而实现对太阳光全方位跟踪。
该系统结构简单、成本低，能够有效提高太阳能的利用率，具有有较好的推广应用价值。
1.光敏元件的工作原理光敏元件是光电传感器的核心元件，在电路中占有重要的地位。
光敏元件的基本转换原理是将被测量参数转换成电信号并将其输出。
常用的光电传感器是采用发光二极管作为光源，光源经过透镜聚焦于空间某一点。
如果将太阳光作为光源，如果电池板角度不正对太阳方向，太阳光就照不到光敏元件上，电路处于偏置状态，PN结截止，反向电流很小。
当太阳正对时，光照到光敏二极管上时，PN结附近产生电子――空穴对，并在外.电场和内电场的共同作用下，漂移过PN 结，产生光电流。
此时，光电流与光照强度成正比，光敏二极管处于导通状态。
具体方法是在光伏电池板上下左右安装传感器，在受光侧使用光敏二极管，并将信号处理电路集成制作在一块芯片上。
它的特点是体积小，可靠性高，工作电源电压范围宽，接口电路的复杂程度大幅度减少，可直接与TTL，LSTTL和CMLS电路芯片连接。
2．追踪方式的选择目前，用于实现追踪太阳的方法较多，概括为两类：视日运动轨迹追踪和光电追踪方式。
自动追光太阳能板的工作原理
自动追光太阳能板是一种高效、智能的太阳能发电系统，它能够自动跟踪太阳的运动轨迹，并始终保持与太阳的最佳角度，从而最大化太阳能的收集和利用。
那么，它的工作原理是什么呢？
首先，我们需要了解太阳的运动规律。
太阳每天从东升至西落，呈现出一个近似于圆形的运动轨迹。
为了最大化太阳能的收集，我们需要让太阳能板始终正对太阳，这就需要太阳能板能够自动调节角度和方向。
自动追光太阳能板的实现原理并不复杂。
它主要依靠光电传感器和控制系统来完成。
光电传感器负责检测太阳的位置和光线强度，并将这些信息传递给控制系统。
控制系统根据接收到的信息，通过电机或传动装置调整太阳能板的姿态和角度，使其始终正对太阳。
具体来说，当太阳升起时，光电传感器检测到太阳的位置和光线强度，并将这些信息传递给控制系统。
控制系统根据接收到的信息，控制电机或传动装置转动太阳能板，使其与太阳保持最佳角度。
在太阳运动的过程中，控制系统不断更新太阳能板的角度和方向，使其始终正对太阳。
当太阳落山时，控制系统则会将太阳能板恢复到初始状态，等待第二天的太阳升起。
自动追光太阳能板的应用前景非常广阔。
随着人们对可再生能源的需求不断增加，太阳能发电系统的普及率也越来越高。
而自动追光太阳能板作为一种高效、智能的太阳能发电系统，无疑将成为未来太
阳能发电领域的重要发展方向。
基于三维光敏传感器的太阳能电池板自动跟踪系统设计
基于三维光敏传感器的太阳能电池板自动跟踪系统设计程静涛1，郭爱英1，梁美丽1，杨晋生2
【摘要】摘要：目前太阳能光伏电池跟踪系统主要在静止状态下安装使用，存在受地域、时间、季节和天气等方面的影响。
所研究的跟踪设备均不适用于移动物体。
文中采用研制的“三维光敏传感器”作为自动跟踪系统的关键技术，具有低成本、高效率的特点。
该系统的创新之处是使太阳能跟踪系统在移动物体上获得最大的转换效率。
把系统安装在高速行驶的汽车、火车，军舰或轮船上，不论物体向何方行驶、如何调头、拐弯，该系统都能保证完成最大功率转换。
其应用前景可观。
【期刊名称】仪表技术与传感器
【年(卷),期】2014(000)007
【总页数】5
【关键词】光伏电池；可移动式自动跟踪；dsPIC30F3014；三维光敏传感器(3DPS)
0 引言
太阳能电池又称为光伏电池，其发电效率低，发电成本相对较高是制约其大规模应用的重要因素。
根据太阳能电池的光照特性，设计灵敏的自动跟踪系统从而提高其转换效率是十分必要的。
表1归纳了目前太阳能跟踪系统的方式，并根据几项环境条件作了比较。
从表中可以看出目前所研究的跟踪方式中都存在一些问题，受地域、时间、季节、天气等几方面影响[1]，且跟踪设备均为静止状态下安装使用，不适用于移动物体。
基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统设计
李争;罗晓瑞;解波;曹欣;孙鹤旭
【期刊名称】《工程设计学报》
【年(卷),期】2022(29)5
【摘要】为提高太阳能的利用率,根据最大功率跟踪原理,设计了一种基于光强感知的太阳能智慧跟踪系统。
首先,从太阳能智慧跟踪系统的工作原理出发,对其结构进行总体设计;然后,基于太阳能智慧跟踪系统各模块的性能需求,开展硬件设备选型和软件设计;最后,搭建相应的实验平台对太阳能智慧跟踪系统进行组装和调试,并通过功能测试验证了其性能。
结果表明,所设计的太阳能智慧跟踪系统可以实现太阳能板对太阳光的智慧追踪,且能完成远程控制;另外,该系统结构简单,成本较低,既能节约能源,又能提供良好的供电水平,满足了高科技产品的需求,符合现代能源利用发展趋势。
【总页数】7页(P627-633)
【作者】李争;罗晓瑞;解波;曹欣;孙鹤旭
【作者单位】河北科技大学电气工程学院;河北建投新能源有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH17;TM614
【相关文献】
1.“引航家”国产智慧船舶交通管理系统——基于环境感知的水上目标检测与跟踪
2.基于光强度检测的太阳能自动跟踪系统的设计
3.基于光强的太阳能自动跟踪装置
及其蓄电池充电优化控制4.基于光强感知的太阳跟踪系统设计5.基于液压传动的新型太阳能聚光照明跟踪系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于光照传感器实现的太阳能板自追光系统杜永亮郑艳华许森炫冼润铖李乐佳（广州大学物理与电子工程学院，广东广州 510006；广州大学物理与电子工程学院，广东广州 510006；广州大学物理与电子工程学院，广东广州 510006；广州大学物理与电子工程学院，广东广州 510006；广州大学计算机与教育软件学院，广东广州 510006）摘要：当前建立太阳能追光系统有多种方式。
有的使用GPS采集信息并加以一定算法进行太阳方位的跟踪，有的需要略微复杂的结构才能实现跟踪。
本文提出一个新颖，成本低廉，机构简单且易于安装和实现的太阳能自追光系统，能够仅仅凭借本地采集的光强数据进行太阳能板对太阳方位的跟踪，且算法简单，方便易行，适应性强，经实验证明该系统简单可靠，实用性强。
关键词： PD控制，自追光，归一化，收敛速度，光照传感器中图分类号：TP272A self-tracking sun solar panel system base on light sensorDU Yong-liang Zheng Yan-hua Xu Sen-xuan Xian Run-cheng Li Le-jia(Guangzhou University college of Physics And Electronic Engineering,Guangzhou 510006,China;Guangzhou University college of Physics And Electronic Engineering,Guangzhou 510006,China;Guangzhou University college of Physics And Electronic Engineering,Guangzhou 510006,China;Guangzhou University college of Physics And Electronic Engineering,Guangzhou 510006,China Guangzhou University college of Computer Science and Educational Software,Guangzhou 510006,China)Abstract: Nowadays,there are a variety of ways to es tablish a solar panel system which can tracking the sun itself. Some use GPS to collect information, and using the algorithm for solar azimuth tracking, some need a slightly more complex structure to achieve tracking. This paper proposes a novel, low cost, simple mechanism and easy to install and implement the solar self tracking system. It just rely on the local collection of light intensity to make the solar panels track the sun . And the algorithm is simple, convenient, strong adaptability, it is proved that the system is simple and reliable, strong practicability.Keywords: PD control, self tracking, normalization, convergence speed, light sensor0 引言该系统是基于BH1750[4]光照传感器和PD算法的太阳能自追光系统。
在中国的新疆、内蒙等地区太阳能资源丰富。
然而利用率却十分底下。
随着温室效应等环境问题的加剧，类似太阳能、潮汐能等清洁可再生能源的使用比例将持续上升。
BH1750光照传感器是一个使用I2C协议通信的探测环境光照强度的模块，该模块体积小，成本低，使用在太阳能系统上有巨大的成本优势。
PD控制是PID（比例、积分、微分）控制系统的简化，在本太阳能追光系统中，采取PD控制对太阳能板方位角的调整有着方便整定参数、太阳能板的角度能更快到达预定位置的优势。
1收稿日期：基金项目：广东大学生科技创新培育专项资金（）1 系统的基本组成及其基本原理1.1 系统的基本结构本系统使用了4个BH1750光照传感器模块。
当阳光正入射到传感器时，传感器读取到的数据要比阳光斜入射到传感器时读到的数据更大。
这就为我们依据该模块制造自追光系统提供了可能。
分别将四个光照传感器安置于太阳能板四个边的中点，且每个模块皆与太阳能板的平面成45度角。
具体见图1与图2：图1：太阳能板与光照传感器位置三视简图图2：太阳能板与单个光照传感器的夹角1.2 系统的基本原理图中，L1、L3光照传感器为一对，L2、L4的光照传感器为一对。
设光照传感器L1接收到的光照强度照度(E)为E1,光照传感器L3接收到的光照数值为E3,L2接收到的为E2，L4接收到的为E4。
当太阳光方向和太阳能板未能垂直时，互为对应的光照传感器接收到的环境光大小不同，再以步进电机，舵机之类的器件调整太阳能板在纵轴和横轴两个方向上的角度。
例如：若太阳位于L1、L4方向，E1大于E3，E4大于E2。
此时，按照一定的算法，计算出横、纵方向上调整的值，电机按照的得出的值调整太阳能板按照分别向L1、L4方向倾斜。
动作结束后，再次读取四个传感器的数值，重复以上步骤。
直至当太阳光正入射到太阳能板上时，L1和L3读取到的数值便会大致相同，L2和L4读取到的数值也会大致相同。
此时完成了太阳追踪，停止调整太阳能板方向角。
2.系统的算法模型2.1 系统的PD控制算法当调整横轴与纵轴的角度时，可以使用PD（比例、微分）控制对太阳能板进行调控。
令E1-E3,得出偏差值，记为diff0；令E2-E4,得出偏差值，记为diff1。
在这里我们使用增量式PD控制[7]，增量式PD控制的公式如下：u(t) = Kp*e(t)+Kd*(e(t)-e(t-1))[8]其中u(t)为输出值，e(t)为偏差值。
PID中，在上式中，e(t)分别为diff0和diff1，u(t)为传到调节太阳能板方位角的调节装置的值。
Kp和Kd分别为比例项系数和微分项系数。
在调节的时候应注意先调节Kp即比例项系数再调节Kd即微分项系数。
若Kp过大则会出现太阳能板转动过快，出现太阳能板在正确位置附近来回移动的情形，太慢则会使太阳能板移动到正确位置的速度降低。
而适当的Kd值可以加快太阳能板移动到正确位置的速度。
太大的Kd值同样会使太阳能板在正确位置来回移动[9]。
因此，确立好正确的Kp值和Kd值十分重要，其直接影响太阳能板方位角收敛到正确位置的速度。
为此，有必要先对采集回来的太阳光强数据进行分析。
2.2 系统参数的归一化模型由于太阳光的光线强度在不同的时间段相差十分大，在盛夏正午时分，太阳光的光强甚至会超过10W勒克斯，而在下午又会降低到一个相对比较低的水平。
因此，在PD控制中的Kp和Kd便难以确定。
因此有必要先对偏差值先进行归一化操作。
即令偏差值的绝对值小于1。
为此，需要对上文中的diff0和diff1进行归一化操作，而不能简单的将两个对应的传感器采集到的数值进行相减。
针对diff0和diff1的归一化公式如下：diff0 = (E1-E3)/max{E1,E3}diff1 = (E2-E4)/max{E2,E4}[10]从式子易知，diff0和diff1从上式中得出后，数值范围为-1到1。
完成了归一化操作。
无论外部光强的实际大小，diff0和diff1只会根据对应的传感器的差值的比例大小从-1到1之间浮动。
基于此，才能够确定一个Kp和Kd值。
当diff0和diff1小于某个阈值之后，应当停止调整。
因为传感器采集到的环境光强不会一直维持在一个绝对稳定的值上，而是会围绕某个值上下跳动，如果不设置一个阈值的话会导致装置一直在抖动，导致没必要的机械损耗以及电力损耗，反而脱离了太阳能产业节省能源的初衷。
控制程序框图如下:图3 追光系统程序控制框图3 结语相较与没有自追光的太阳能板，带有自追光功能的太阳能板的发电效率要高得多。
但是目前的太阳能板自追光技术从成本和复杂性上却仍有着很大的提高的可能。
本系统实现算法简单，成本低廉，且经多次实验，可以有效而又快速的追踪太阳位置，实现太阳能板的效率最大化。
参考文献：[1]戴志军,徐余法,苏强强,梅晓娟. 基于北斗授时定位的太阳能追光系统[J]. 上海电机学院学报,2014,03:144-150.[2]杨亚龙. 太阳能电池板自动追光系统研究与实现[D].长安大学,2014.[3]马群. 太阳能路灯智能控制系统[D].河南科技大学,2014.[4]王建,毛腾飞,陈英革. 基于BH1750芯片的测光系统设计与实现[J]. 常熟理工学院学报,2011,02:117-120.[5]何安科. 基于STM32与光强传感器BH1750的无线路灯控制系统[J]. 企业科技与发展,2011,20:15-17.[6]云中华,白天蕊. 基于BH1750FVI的室内光照强度测量仪[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2012,06:27-29.[7]王述彦,师宇,冯忠绪. 基于模糊PID控制器的控制方法研究[J]. 机械科学与技术,2011,01:166-172.[8]杜井庆,高世桥,罗创,姚峰林,刘海鹏. 基于PID算法的控制量按任意函数变化的一种控制方法[J]. 仪器仪表学报,2011,06:1317-1323.[9]何芝强. PID控制器参数整定方法及其应用研究[D].浙江大学,2005.[10]肖汉光,蔡从中. 特征向量的归一化比较性研究[J]. 计算机工程与应用,2009,22:117-119.。
