[发明专利]一种太阳能全自动高精度跟踪闭环控制方法

权利要求书

1.一种太阳能全自动高精度跟踪闭环控制方法，其特征在于:其步骤如下：

(1)对太阳能自动跟踪装置系统进行参数初始化处理，设置太阳光检测装置的检测周期T₁、太阳能自动跟踪装置的方位轴和俯仰轴转角检测装置的采样周期T₂、太阳能自动跟踪控制周期T₃，三者之间满足T₁＝T₂，T₃＝nT₁，且n为大于或等于1的整数；

(2)根据太阳光检测装置得到当前位置和当前时刻太阳的方位角和俯仰角，根据太阳能自动跟踪装置的方位轴和俯仰轴转角检测装置，分别得到太阳能自动跟踪装置的实际方位角和实际俯仰角；

(3)计算第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差和误差变化、计算第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差和误差变化；

(4)分别求解变域空间中第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变量、第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差变量、第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变化变量、第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差变化变量；

(5)分别求解变域空间中第k时刻四个变量的变化因子；

(6)分别计算变域空间中第k时刻四个变量的变域范围；

(7)确定新变域空间中四个变量的表达式；

(8)对新变域空间中方位角和俯仰角的控制规则进行自适应调控；

(9)计算新变域空间的方位角和俯仰角输出信号量；

(10)分别将新变域空间的方位角和俯仰角输出信号量输送给太阳能自动跟踪装置的方位轴和俯仰轴的电机驱动器，电机驱动器控制电机分别回转相应的角度；

其中步骤(3)中的表达式为：

式中，r₁(k)表示为第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差，r₁(k-1)表示为第k-1时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差，θ_t1(k)表示为第k时刻太阳的方位角，θ_a1(k)表示为第k时刻太阳能自动跟踪装置的实际方位角，r₂(k)表示为第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间的误差，r₂(k-1)表示为第k-1时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差，θ_t2(k)表示为第k时刻太阳的俯仰角，θ_a2(k)表示为第k时刻太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角，Δr₁(k)表示为第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变化，Δr₂(k)表示为第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差变化，其中k满足k≥2，且为整数；

其中步骤(4)中的表达式为：

式中，R₁(k)表示为变域空间中第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变量，R_max1表示为变域空间中太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差的最大值，r_max1表示为太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间实际误差的最大值，R_c1(k)表示为变域空间中第k时刻太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变化变量，R_cmax1表示为变域空间中太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变化的最大值，r_cmax1表示为太阳的方位角与太阳能自动跟踪装置的实际方位角之间误差变化的最大值，R₂(k)表示为变域空间中第k时刻太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差变量，R_max2表示为变域空间中太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间误差的最大值，r_max2表示为太阳的俯仰角与太阳能自动跟踪装置的实际俯仰角之间实际误差的最大值，R_c2(k)表示为变域空间中第k时刻太阳俯仰角与太阳能自动跟踪装置实际俯仰角之间误差变化变量，R_cmax2表示为变域空间中太阳俯仰角与太阳能自动跟踪装置实际俯仰角之间误差变化的最大值，r_cmax2表示为太阳俯仰角与太阳能自动跟踪装置实际俯仰角之间误差变化的最大值。