[发明专利]高空气球电池标定用太阳跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种高空气球电池标定用太阳跟踪控制方法。该方法采用四象限传感器和视日运动轨迹算法两种追踪模式；太阳跟踪控制系统除设有主程序外，还设有自动搜寻目标子程序、跟踪点附近防抖动子程序、高速返回三圈子程序，以保证高空太阳跟踪的精度及可靠性；通过无线电对太阳跟踪控制系统进行远程遥控和跟踪状态检测传感器信号下传，地面依据该信号进行控制模式选择和系统启停；跟踪状态传感器及多块被标定太阳能电池的输出电压信号、环境温度、湿度、气压、吊篮内温度等检测信号通过CR1000采集并存储在记录仪中。本发明旨在提供一种移动载体上使用的高精度、高可靠性太阳跟踪控制方法。

主权项

一种高空气球电池标定用太阳跟踪控制方法，其特征在于：太阳跟踪控制系统主要由二维机械平台、方位步进电机、俯仰步进电机、STM32控制板、四象限传感器、跟踪状态检测传感器、电子罗盘、GPS和上下限位开关组成；控制方法具体过程如下：a.太阳跟踪控制系统采用四象限传感器跟踪和视日运动算法轨迹跟踪两种跟踪方式，以四象限传感器跟踪为主，视日运动轨迹算法跟踪为辅；当四象限传感器出现故障无法工作时，可通过地面控制指令，切换到视日运动轨迹算法跟踪方式，以确保跟踪控制系统正常工作；b.四象限传感器跟踪方式过程是，通过四象限传感器检测太阳光强，其光电信号经由STM32控制板采集并处理，计算出太阳相对于标定板位置坐标，STM32控制板依据坐标发出方向和脉冲信号，控制方位和俯仰步进电机执行相应动作，最终达到动态追踪太阳的目的；c.视日运动算法轨迹跟踪方式过程是，通过电子罗盘接口电路获取太阳能电池标定板朝向角度，通过GPS获取系统当前经度、纬度、海拔及时间信息，STM32控制板通过视日运动轨迹算法计算出太阳高度角及方位角，发出控制信号，进而调节方位及俯仰步进电机，达到追踪太阳的目的；d.太阳跟踪控制系统除设有主程序外，还设有自动搜寻太阳子程序、跟踪点附近防抖动子程序、高速返回三圈子程序，以保证高空太阳跟踪的精度及可靠性；e.太阳跟踪控制系统通过无线电进行远程遥控，通过其发出命令控制太阳跟踪控制系统启动和停止；同时地面可接收跟踪状态检测传感器信号，判断太阳跟踪情况，依此对太阳跟踪控制系统跟踪方式进行选择；f.通过CR1000采集并存储跟踪状态检测传感器及被标定太阳能电池的输出信号、环境温度、湿度、气压、吊篮内温度等信号。