1 导言
准确捕捉太阳光线可进步太阳能设备，尤其是聚光类太阳能设备的太阳能运用率。现有的聚光类太阳能发电体系首要选用程序操控、传感器操控、程序与传感器联合操控的办法。程序操控办法是核算出太阳在一天中的方位，并经过电机驱动设备运动到方针方位，该办法可战胜传感器操控的缺陷，但存在累积差错，且程序杂乱，对操控器要求较高；传感器操控办法是实时丈量太阳光的方向，但实践运用中存在盯梢死区，盯梢规模窄；而程序与传感器混合操控的办法虽然在任何气候条件下都能得到安稳而牢靠的盯梢操控，但因为本钱和牢靠性等问题，一向没有被规模化运用。为更好地收集太阳辐射能量，下降发电本钱，进步盯梢设备牢靠性，这儿对太阳光线主动盯梢办法进行研究，并运用TMS320F2806型DSP为主操控器规划模仿盯梢操控体系。
2 盯梢办法
2．1 模仿盯梢设备
太阳光线的入射角是时间改变的，为使盯梢设备在不一起节、不同日照时间都能准确地捕捉太阳光线人射角，机械结构选用双轴盯梢：运用高度角一方位角式全盯梢，经过两电机别离操控高度角轴与方位角轴方位，如图1所示。盯梢箱内装有盯梢传感器，电机1操控高度角轴，电机2操控方位角轴，两轴的组成运动使盯梢镜头一直跟从太阳入射光线。编码器1、编码器2别离检测高度角轴与方位角方位。
3．2 传感器检测电路
由盯梢战略可知，传感器需求检测的信号首要包含：光线强度、光电池一三象限电压差、二四象限电压差。这儿首要介绍电压差检测电路。
因为光电池短路电流在很宽的光线强度规模内与光线强度成线性关系，在规划时运用其短路电流特性。在光电池的输出端串联取样电阻，将电流的改变转化为输入电压的改变。高度角与方位角盯梢原理相同，以高度角盯梢电路为例，信号检测电路如图3所示。
图3中Ain1、Ain3为采样输入端，别离衔接光电池一三象限。当太阳光斑在光电池上移动时，光电池上一三象限的输出电流不等，经过电阻R1、R2采样后，送入差动扩大器。R16为模仿量输入端的取样电阻，取电阻R13=R15。
因为所选操控器的模仿输入电压规模为0～3 V，而光线聚集在光电池上构成光斑后，光电池两象限的电压差有正负。因而需在差动扩大器同相输入端加一偏置电压Vr，使扩大器输出的零点电压(当扩大器两输入端均为零时，A／D转化模块检测的电压值)为1．5 V，以确保模仿输入电压一直为正值。依据运放作业在线性区的依据：(1)输入端电流为零；(2)U+=U-。假定采样输入端电压为Uin1、Uin3，经过核算得到经过R14的电流I为：
A／D转化器采样的模仿输入电压，即R16两头电压为：
当传感器主光轴对准入射光线高度角时，光电池一三象限压差Uin1-Uin3=0，此刻VO2等于偏置电压的扩大值，即电压基准值，设其为U，则：
由式(4)和式(5)可知，在光电池直径稳定，且光斑彻底落在光电池上时，若焦距f越大，则d越大，θ越小。即焦距越长，太阳像越大，光电池能检测的太阳光线规模越小。
所运用的透镜焦距为410 mm，光电池直径为25 mm，依据式(4)和式(5)可核算出光电池的检测规模为1．48°，太阳像直径约为3．8 mm，即当粗盯梢将传感器主光轴与太阳入射光线间的夹角调理至1．48°以内时，太阳像便能悉数呈现在光电池上，若此刻光强满意设定阈值，则可进入传感器盯梢。别的，透镜焦距会影响传感器盯梢分辨率(传感器能检测到的最小光线偏移视点)，在其他影响要素必定的情况下，添加透镜焦距，有助于进步传感器的盯梢分辨率，但会下降传感器检测规模，此刻就需求进步粗盯梢算法精度。因而，规划时在考虑添加透镜焦距以进步传感器分辨率的一起还必须考虑所选粗盯梢算法的盯梢精度要与传感器检测规模相吻合，以确保粗盯梢后太阳光斑能落到光电池上。
