microbik.ru
1

УДК 004.9(06) Автоматизированные системы обработки информации и управления

ТХЕИН ЛИН У

Московский государственный институт электронной техники
ЭКСТРАПОЛИРУЮЩАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

УГЛОВЫХ КООРДИНАТ СОЛНЕЧНОЙ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
В работе представлено исследование экстраполирующей следящей системы угловых координат солнечной установки. При этом были рассмотрены принципы экстраполяции и слежения угловых координат с помощью пеленгационных характеристик.
Экстраполирующая следящая система - особый тип дискретной системы, на выходе которой воспроизво­дится непрерывный сигнал, совпадающий в дискретные моменты времени с входным сигналом. Построение экстраполирующей системы основано на воз­можности генерирования сигнала, изменяющегося по закону любого заданного полинома, при помощи интеграторов [1]. Электрическая энергия солнечной батареи зависит от угла падения лучей солнца на поверхность фотоприемника и наибольшего значения она приобретает, когда лучи падают вертикально. Угловое положение поверхности фотоприемника и направление на солнце постоянно меняется, поэтому необходимо следить за солнцем и корректировать положение фотоприемника. Этим целям служит угломерная следящая система с электроприводом. Система определяет координаты положения солнца относительно вертикали (оптической оси) фотоприемника с помощью двух лепестковых датчиков продольного и поперечного перемещения [2]. В угломерных системах обычно используется равносигнальный метод пеленгования, при котором с помощью приемной антенной системы двух фотометрических датчиков формируется равносигнальная зона. Следящая солнечная система, состоит из антенн, формирователя, электропривода, экстраполятора и устройства прерывания контура слежения. В следящей солнечной системе могут происходить возмущения, вызванные помехами из-за туч. Антенны измеряют пространственное рассогласование между оптической осью и направлением на цель Ц(Солнца), по азимуту и углу места соответственно. Применение экстраполяции на случай длительного затенения солнца предъявляет особые требования к линейности пеленгационной характеристики в широких пределах, т.к. нелинейность воспринимается экстраполяционной системой как источник искажения. Измерение углового рассогласования производится сравнением периодически изменяющейся огибающей сигнала с опорным синусоидально-косинусным напряжением, синхронизированным и синфазным с вращением диаграммы направленности. Время измерения соизмеримо с (время сканирования). В ре­зультате суммирования и вычитания парциальных сигналов антенны и на выходе формирователя образуются суммарный и разност­ный сигналы. Зависимость суммарного напряжения от углового отклонения источника сигнала определяется суммарной диаграммой направ­ленности, которая выражается через парциальные диаграммы направленности соотношением . Аналогично зависимость разностного напряжения определяется разностной диаграммой направленности . При отсутствии помех и идеальной работе системы пеленгационная харак­теристика не зависит от амплитуды сигналов и пропорциональна отношению разностной и суммарной диаграмм направленности. Через экстраполятор выходное напряжение, как управляющее подводится к переме­щающему зеркалу антенны. Сигнал рассогласова­ния представляет собой разность , где - направление на цель, - направление оптической оси антенны. Данная система обладает физической реализуемостью системы и высокой точностью слежения без потери помехоустойчивости. В результате работы данной системы показана возможность практической реализации мобильной, надёжной и высокоточной автономной энергической установки для широкого применения. Отсюда можно сделать следующие выводы: 1) Получение высокого КПД солнечной батареи благодаря точному слежению с помощью экстраполятора; 2) Техническим результатом данной системы является повышение компенсации нелинейностей, а также улучшение динамических характеристик следящих систем с помощью пеленгационных характеристик, содержащих нелинейность с изменяющимися параметрами.
Список литературы
1. Кузин Л.Т. Расчет и проектирование дискретных систем управления М., Машгиз, 1962. -672с. с. 524 – 545.

2. Соколов О.Л., Голод О.С., Войцеховский А.Б. Радиоавтоматика: Письменные лекции. СПб.: СЗТУ, 2003. -72с. 35 - 39.

3. Васильев К.К. Теория автоматического управления (следящие системы): Уп. 2-еизд. –Ульяновск, 2001. – 98с. с. 12 – 59.


ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 13