一种定日镜跟踪控制装置及其跟踪控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN105972840B(45)授权公告日2018.05.11(21)申请号201610478421.4(51)Int.Cl.(22)申请日2016.06.28F24S50/20(2018.01)(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件申请公布号CN105972840ACN102242980A,2011.11.16,CN103019261A,2013.04.03,(43)申请公布日2016.09.28CN1854639A,2006.11.01,(73)专利权人东方电气集团东方锅炉股份有限US5929530A,1999.07.27,公司CN205807878U,2016.12.14,地址643001四川省自贡市自流井区五星审查员王迪街黄桷坪路150号(72)发明人何杰奚正稳华文瀚蒋超猛王娟娟孙登科(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人巫敏权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种定日镜跟踪控制装置及其跟踪控制方法(57)摘要本发明公开了一种定日镜跟踪控制装置，包括定日镜光斑校准装置、定日镜控制器、上级控制器、加速度传感器和增量式编码器，定日镜光斑校准装置通过镜场网络分别与上级控制器和定日镜控制器相连，上级控制器通过镜场网络与定日镜控制器相连，定日镜控制器分别与加速度传感器和增量式编码器通讯连接，加速度传感器贴于反射镜背面，增量式编码器设于方位角方向的回转式减速器蜗杆的末端，电机设于回转式减速器蜗杆的首端，定日镜控制器的输出端与电机相连。有效降低定日镜控制系统的成本，安装简单、易于维护，资源合理利用，对定日镜跟踪绝对误差进行修正，提高了定日镜跟踪精度。CN105972840BCN105972840B权利要求书1/2页1.一种定日镜跟踪控制装置，包括电机和机械传动装置，电机的输出端与机械传动装置相连，机械传动装置的输出机构与镜架支撑连接；其特征在于：还包括定日镜光斑校准装置、定日镜控制器、上级控制器、加速度传感器和增量式编码器，定日镜光斑校准装置通过镜场网络分别与上级控制器和定日镜控制器相连，上级控制器通过镜场网络与定日镜控制器相连，定日镜控制器分别与加速度传感器和增量式编码器通讯连接，加速度传感器贴于反射镜背面；增量式编码器设于方位角方向的回转式减速器蜗杆的末端，电机设于回转式减速器蜗杆的首端，定日镜控制器的输出端与电机相连。2.如权利要求1所述的定日镜跟踪控制装置，其特征在于：定日镜控制器包括掉电不丢失存储器、通信模块和电机驱动装置。3.一种利用权利要求2所述定日镜跟踪控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下控制方法：一、在高度角方向，定日镜控制器通过太阳运行规律、定日镜位置信息计算镜面目标角度，通过加速度传感器反馈实际高度角度，由计算所得的镜面目标角度和实际高度角度的偏差给出角度控制量，将角度控制量输送至电机驱动装置，电机驱动机械传动装置，机械传动装置带动镜面至目标角度，构成单台定日镜高度角的闭环控制；二、在方位角方向，定日镜控制器通过太阳运行规律、定日镜位置信息计算镜面目标角度，通过增量式编码器的角度反馈并结合计算得到实际方位角度，由计算所得的镜面目标角度和实际方位角度的偏差给出角度控制量，将角度控制量输送至电机驱动装置，电机驱动机械传动装置，机械传动装置带动镜面至目标角度，构成单台定日镜设备方位角的闭环控制；三、利用定日镜光斑校准装置获取正确的定日镜绝对角度；四、利用定日镜光斑校准装置获取光斑位置年周期的运行偏差曲线，利用该偏差值对定日镜镜面转动增量角度进行修正。4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：首次获取方位角绝对角度过程如下，利用太阳运行规律、结合定日镜所处的精确位置、定日镜与光斑校准装置的相对位置，计算定日镜镜面的法线方向，即镜面的高度角与方位角的目标角度；控制定日镜镜面到达高度角目标角度，再摆动定日镜的方位角，出现一个特定角度，使得该定日镜的光斑出现在光斑校准装置的中心；此时利用定日镜光斑校准装置确定该定日镜光斑的绝对位置，并将该位置信息通过网络传输至定日镜控制器，定日镜控制器再通过当前定日镜的姿态信息、光斑位置反算定日镜实际方位角即该定日镜的方位角绝对角度，同时将该数值存储至定日镜控制器的掉电不丢失存储器中。5.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：在首次获取方位角绝对角度后的定日镜跟踪过程中，再次获取方位角绝对角度的方法如下：首先根据增量式编码器实时的读值，结合机械传动装置的减速比参数求出增量式编码器反馈的相对角度；再从定日镜控制器的存储器中读取上次的方位角绝对角度作为新的绝对角度；相对角度与绝对角度之和即为实时的方位角绝对角度。6.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述增量式编