一种太阳能跟踪装置及其控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102393752A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102393752A(43)申请公布日2012.03.28(21)申请号201110295680.0(22)申请日2011.09.29(71)申请人南通纺织职业技术学院地址226007江苏省南通市崇川区青年东路105号(72)发明人孙兵(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G05D3/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种太阳能跟踪装置及其控制系统(57)摘要本发明涉及一种太阳能跟踪装置及其控制系统，包括太阳能电池板组件安装架、齿轮传动装置、双轴液压驱动装置及太阳能跟踪装置控制系统，通过液压驱动装置和电液伺服控制系统实现对液压缸的伺服定位控制，进而完成太阳能跟踪装置所需的双轴方向的伺服定位任务。CN1023975ACCNN110239375202393760A权利要求书1/2页1.一种太阳能跟踪装置，其特征在于：包括太阳能电池板组件安装架、齿轮传动装置、双轴液压驱动装置；太阳能电池板组件安装架包括组件安装板（1）和支架底板（11），组件安装板（1）和支架底板（11）间连接；齿轮传动装置包括第一齿轮（3）、第二齿轮（7），第一齿轮（3）、第二齿轮（7）互相啮合；双轴液压驱动装置包括：拉杆液压缸（9）、伺服摆动缸（5）、拉杆缸伺服阀（22）、摆动缸伺服阀（16）、位移传感器（14）、增量式角度编码器（15）、测度点的磁铁（13）以及液压泵（17）、滤油器（18）、溢流阀（19）、压力表（20）、单向阀（21），液压泵（17）分别与拉杆缸伺服阀（22）、摆动缸伺服阀（16）连接；所述拉杆液压缸（9）的缸体尾端与所述的支架底板（11）连接，该拉杆液压缸（9）的活塞杆（8）伸出端与所述的组件安装板（1）相连接；在该拉杆液压缸（9）的推动下，实现组件安装板（1）相对于支架底板（11）做俯仰运动，完成第一个轴方向的伺服定位；所述的位移传感器（14）的传感头与拉杆液压缸（9）的无杆端刚性连接，所述的测度点的磁铁（13）与拉杆液压缸（9）的移动活塞连接，所述的第二齿轮（7）与支架底板（11）连接，所述伺服摆动缸（5）的缸体（4）的内部活塞驱动齿轮齿条机构从转轴（6）输出转角运动，通过第一齿轮（3）和第二齿轮（7）的传动将转角输出传递到所述的支架底板（11），带动组件安装板（1）及拉杆液压缸（9）绕第二齿轮（7）的转轴转动，实现第二个轴方向的伺服定位。2.根据权利要求1所述的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述的组件安装板（1）和支架底板（11）之间通过铰链（2）边对边连接，组件安装板（1）能够绕该铰链（2）相对于支架底板（11）在0°—90°范围内旋转。3.根据权利要求1所述的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述的组件安装板（1）及拉杆液压缸（9）能够绕第二齿轮（7）的转轴在0°—360°范围内转动。4.根据权利要求1所述的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述拉杆液压缸（9）的缸体尾端与太阳能电池板组件安装架的支架底板（11）间通过铰链（10）连接；所述拉杆液压缸（9）的活塞杆（8）的伸出端通过铰链（12）与所述的组件安装板（1）相连接。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述的位移传感器（14）为带磁致伸缩直线位移传感器。6.一种如权利要求1所述的太阳能跟踪装置的控制系统，其特征在于：包括微处理器（23）、触摸屏接口（36）、第一电液位置伺服系统、第二电液位置伺服系统，触摸屏接口（36）构成的触摸屏人机界面对所述的第一电液位置伺服系统、第二电液位置伺服系统进行参数设定及工作状况监控；第一电液位置伺服系统包括A/D接口（29）、DO接口（24）、PWM脉冲输出端（25）、极性转换电路（26）、伺服放大电路（27）、拉杆缸伺服阀（22）、位移传感器（14），伺服放大器（27）与拉杆伺服阀（22）电连接，位移传感器（14）与拉杆液压缸（9）电连接，位移传感器（14）对拉杆液压缸（9）进行位置检测；第二电液位置伺服系统包括DI接口（30）、DO接口（35）、PWM脉冲输出端（34）、极性转换电路（33）、伺服放大电路（32）、角度编码器（15），伺服放大器（32）与摆动缸伺服阀（16）电连接，角度编码器（15）与伺服摆动液压缸（5）电连接；所述的第一电液位置伺服系统对拉杆液压缸（9）进行伺服控制：微处理器（23）通过A/D转换接口（29）采集拉杆液压缸（9）的位移传感器（14）输出的模拟信号（28），将该模拟信号（28）传送到微处理器（23）中进行数字滤波、线性化处理，得到实测位移量，把该实测位移量与控制要求的位移量进行比较计算，得出