傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，能源問(wèn)題已經(jīng)成為不容忽視的全球性問(wèn)題，尋找新能源，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。很快人們把目光聚焦在了身邊的可再生能源，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽堋⑸镔|(zhì)發(fā)電等等，這些新能源都成為替代傳統(tǒng)一次性能源的新目標(biāo)。而每天豐富的太陽(yáng)輻射能是取之不盡、用之不竭的，并且又有著無(wú)污染、廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)，在人們的生活、工作中都有著廣泛的應(yīng)用。

　　實(shí)驗(yàn)表明，在相同情況下，自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)集熱裝置可以提高集熱溫度和集熱效率，太陽(yáng)能光電自動(dòng)跟蹤發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量要比固定發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量高30%。因此，高精度太陽(yáng)自動(dòng)跟蹤技術(shù)也成為了當(dāng)今的熱點(diǎn)研究技術(shù)。本文在對(duì)當(dāng)前各種跟蹤技術(shù)方案論證的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一種成本低、跟蹤精度高、實(shí)用性強(qiáng)的雙軸太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)。

　　1、光電式太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　本文設(shè)計(jì)的光電式太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)是由光電探測(cè)器、控制電路和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　1.1、光電探測(cè)器

　　將太陽(yáng)在天空位置的改變歸結(jié)為兩個(gè)相互垂直的方向，即沿東西方向的變化（從日出到日落的變化）和沿南北方向的變化，分別用方位角和高度角來(lái)描述。用一對(duì)光電探測(cè)器檢測(cè)方位角的變化;用另一對(duì)光電探測(cè)器檢測(cè)高度角的變化。當(dāng)一對(duì)光電探測(cè)器受到的光照度一樣時(shí)，說(shuō)明太陽(yáng)光與太陽(yáng)能電池板法線的夾角為零，太陽(yáng)光是垂直入射到太陽(yáng)能電池板上的;當(dāng)一對(duì)光電探測(cè)器受到的光照度不一樣時(shí)，說(shuō)明太陽(yáng)光與太陽(yáng)能電池板法線間的夾角不為零，太陽(yáng)光偏離了垂直入射方向，則需要調(diào)整太陽(yáng)能電池板的方位。

　　1.2、控制電路

　　本設(shè)計(jì)的控制電路由信號(hào)采集、信號(hào)比較兩部分構(gòu)成。控制電路如圖2所示。

　　本電路的特點(diǎn)是每組由兩只光敏電阻組成，一組檢測(cè)東西方向的光照，另外一組檢測(cè)南北方向的光照。光敏電阻隨光照的變化產(chǎn)生電阻變化，然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)送至比較器LM324的輸入端，LM324輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，及時(shí)調(diào)整電池板的角度，實(shí)現(xiàn)電池板的實(shí)時(shí)跟蹤，從而提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率。所以，本文設(shè)計(jì)的控制電路能夠根據(jù)太陽(yáng)所處的具體位置對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，而且調(diào)試簡(jiǎn)單，成本低，使用方便。

　　1.3機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)

　　本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性較好，成本低廉，可在各種環(huán)境下使用，克服了其他陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)中機(jī)械傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重的問(wèn)題。因此在機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，在驅(qū)動(dòng)裝置上使用了功率較小的直流減速電機(jī)，降低了驅(qū)動(dòng)部分的能源損耗。

　　此外，為了實(shí)現(xiàn)全方位控制的目的，本文設(shè)計(jì)了兩塊控制電路來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流減速電機(jī)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)方位角和高度角的雙跟蹤。

　　2、電路工作原理