基于嵌入式的太阳自动跟踪系统设计

随着近年来太阳能光伏发电技术的发展,高精度太阳位置跟踪技术越来越重要。但是一般传感器在保证了高精度情况下往往忽略了跟踪范围因素,导致传感器经常出现因跟踪范围小而搜索不到太阳的情况。为了保证光电传感器在跟踪范围、跟踪精度等方面同时达到要求,提出了一种基于S3C2410开发板为控制核心的跟踪控制系统设计方法,采用光电跟踪和视日运动轨迹跟踪互补的光筒式传感器结构。该系统使用数据库记录晴天情况下每天的太阳运动轨迹,更加有效地提高对太阳能的收集和利用的效率并能扩大对太阳的跟踪范围,有较好的应用前景。     

基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统

针对太阳自动跟踪系统采用常规的PID控制器存在着跟踪精度低,超调量大等缺点,提出了一种基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统的设计方案;以32位ARM嵌入式微处理器为核心,采用光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪相结合的混合跟踪模式;在光电跟踪模式下,采用模糊控制;在太阳运动轨迹跟踪模式下,采用模糊PID分段式控制,并依据光强的大小自动切换控制器;采用两个同样规格的太阳能电池板,分别采用固定安装和太阳自动跟踪系统测试太阳能电池板的采光强度;实验结果表明,该系统具有较高的跟踪精度,实现了对太阳全天候的跟踪,有效地提高了光电转换效率。     

基于DSP的太阳能跟踪控制系统研究

针对目前太阳能跟踪系统存在的跟踪精度不高,抗干扰能力差的缺点。设计一种以视日运动轨迹跟踪和光电检测跟踪相结合的控制方法对太阳能进行跟踪,并且以DSP为控制器核心芯片的高精度太阳能智能跟踪系统。视日运动轨迹跟踪对太阳进行粗跟踪,再利用光电检测跟踪对太阳进行精确跟踪。实现对太阳的高精度跟踪,并且使系统具有较强的抗干扰和运算...     

基于PLC的太阳能自动跟踪装备

为提高太阳能电池光电转换率,提出了一种自动跟踪太阳追踪器的设计,让太阳能板跟着阳光旋转,以达到光能最大获取率。文中提出了一种自动太阳跟踪器的结构设计,选择可以自锁的蜗轮蜗杆传动和滑动螺旋副,分别跟踪太阳在经度和纬度上的位置变化。还提出了利用光敏电阻组成的阵列作为传感器的设计方法,并针对不同的太阳入射角设计出了太阳位置传感器,通过传感器配合使用,以准确确定太阳的位置。样机经试验,可以较好地进行对太阳的跟踪,取得了明显的应用成效。     

太阳能跟踪系统设计

为了使太阳能得到更加高效充分的利用,如今都实行对太阳的跟踪,以此获得最大限度的输出功率。本文主要对太阳跟踪系统的工作原理进行介绍,分析系统的硬件组成部分。在这基础上,对具备高精度跟踪、简单结构、可靠控制的双轴形式的太阳跟踪系统进行设计,提高太阳能的有效利用率。并对该系统进行实验,试验结果显示通过这一跟踪系统的辅助,发电量比固定式的提高了四分之一。     

双轴伺服太阳能跟踪系统的设计

为了更充分、高效地利用太阳能,设计了基于PLC的双轴伺服太阳能跟踪系统.该系统采用视日运动轨迹跟踪方案,控制器根据相关的公式和参数计算出白天太阳的位置,再将高度角和方位角转化成相应的脉冲发送给伺服驱动器,驱动伺服电机实时跟踪太阳.同时,系统使太阳能板随着太阳的高度变化而倾斜,从而获得最大的太阳能.理论分析表明,采用该跟踪技术可以有效地提高能量接收率.     

太阳辐射计自动跟踪系统的设计

本文介绍了一种基于硅光电池的太阳自动跟踪系统的设计,该系统结构简单,性能稳定,有效提高了太阳辐射计跟踪太阳的实时性和准确性.     

双模式互补高精度太阳跟踪系统的设计

提出一种时间/传感器双模式互补的太阳跟踪控制方法,并研制出聚光型阳光传感器,提高了太阳跟踪精度.以ARM Cortex-M3为内核的STM32为控制器,设计一套高精度太阳跟踪控制系统,主要由阳光传感器、模数转换芯片MAX197、时钟芯片、光电隔离、驱动、LCD12864液晶、机械部分(含东西方向、南北方向直流电机)组成.经过实验测试及某公司1200W砷化镓发电系统的实际应用表明,系统跟踪精度达0.1°,能够满足太阳能聚光发电、太阳能热发电、太阳光照明等应用中太阳跟踪要求.     

以太阳为光源测量系统中精确跟踪太阳的方法

给出了通过计算太阳在天空中移动的轨迹控制步进电机主动跟踪和利用四象限探测器辅助校正来精确跟踪太阳的方法,并且通过在以太阳为光源测量大气中污染物浓度的实验研究中的实际应用,证明了该方法的可靠性和实用性.     

太阳能干燥器自动跟踪系统研究

随着农业对太阳能的广泛利用,如何提高对太阳能的利用率,成为太阳能研究的焦点问题之一.提出了一种基于单片机控制的太阳能干燥器自动跟踪系统设计方法.该方法结合视日运动轨迹跟踪和光电跟踪两种跟踪方式,通过单片机控制步进电机转动机械装置,实现对太阳进行全天候的实时跟踪,使太阳光与干燥器集热装置始终垂直.经测试,该系统可以有效提高太阳能的利用率.     

槽式太阳能热发电跟踪控制系统的研究

太阳能取之不尽、用之不竭,槽式太阳热发电是目前国际上发电规模最大,且已实现商业化的、较为理想的太阳热发电技术;研究设计了一种新型的对太阳实现自动跟踪控制系统,该系统采用四象限探测器作为太阳传感器的核心部件,以单片机作为跟踪控制系统的主控制器,通过数据采集、计算和比较,并且利用时钟芯片对系统进行反馈修正,驱动步进电机,实现了对太阳的自动跟踪,并完成对该跟踪系统的自动控制;该方法成本低廉,运行可靠准确,将有利于提高太阳能槽式聚光发电系统的效率,并为下一步工程化奠定理论试验基础。     

基于砷化镓电池的聚光光伏发电系统

针对光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,设计了一种基于砷化镓(GaAs)电池的聚光光伏(CPV)发电系统;该系统由聚光发电模块、太阳跟踪模块和逆变模块组成;聚光发电模块采用菲涅尔透镜400倍聚光以后照射在1Cmz的砷化镓电池上,实现发电功能;太阳跟踪模块由云台和光电传感器组成,保证太阳光基本垂直通过菲涅尔透镜,逆变模块将砷化镓电池发出的直流电转换成交流电;经过测试.该系统太阳能转换效率达到20.2%,逆变部分实现了直流变交流功能.     

基于MSP430的太阳光源跟踪控制系统设计

为了提高太阳能电池板的能量转换效率,提出了一种基于MSP430的太阳光源跟踪控制系统。系统设计原理采用光强比较法,硬件部分设计了光强信号采集电路、以MSP430为核心的主控制器、步进电机驱动电路等;软件部分采用模块化编程,加入数字滤波和控制算法。系统实现了刘信号采集与处理、电机驱动等模块的控制,能够快速准确跟踪太阳光源。运行实验结果表明,系统运行稳定,控制灵活,达到预期的设计目标。     

基于光电和倾角检测的全天候太阳跟踪传感器设计

为提高双轴太阳跟踪系统的跟踪精度,设计了一种全天候太阳跟踪传感器。该传感器主要由外壳、接口电缆、9个光电探头、倾角传感器SCA100T—D02及相应电路组成。晴天时通过光电探头检测太阳的位置,阴雨天气时通过SCA100T—D02实时反馈太阳能电池板转动后的倾角,以修正和消除太阳跟踪系统进行视日运动轨迹跟踪时的机械误差。通过理论分析计算,确定了光敏电阻器在探头中的安装位置,传感器可感知高度角在-88.83°~88.83°范围内的太阳入射光线。经试验测试,传感器的倾角检测的最大相对误差为3.8%,能满足实际应用要求。     

Autonomous control of a prototype solar-powered offshore autonomous underwater vehicle servicing platform via a low-cost embedded architecture

This paper describes the design, implementation, and field-testing of a low-cost autonomous control system on the Platform for Expanding Autonomous Underwater Vehicles (AUV) exploRation to Longer ranges (PEARL). PEARL is a floating, solar-powered platform designed as a servicing station for AUVs. This paper describes the field testing of a prototype system currently without the ability to dock and recharge AUVs. In this prototype, autonomous operations are realized through the open-source MOOS-IvP marine robotics software running on an embedded architecture including a Raspberry Pi microcomputer, Arduino microcontroller, and onboard inertial measurement unit and GPS sensors. A solar charge controller monitors energy system statistics in real-time. Field tests included station-keeping and waypoint missions in a freshwater pond in Orleans, MA. An RMS tracking error of 0.9–2.2 m was achieved during waypoint pattern executions, with an average battery usage of 13% per hour. Net power consumption rate will change due to variations in currents and winds, as well as variations in solar irradiance. The implementation of an autonomous sun-tracking mode to maximize solar panel flux while station-keeping is also evaluated. The field testing results will inform the design of a full-scale PEARL capable of docking with AUVs. This research helps pave the way for autonomous solar-powered service stations in the ocean that can connect the underwater world with space.     

基于欧姆龙PLC的太阳能聚光伺服跟踪系统的设计

太阳能是一种具有开发潜能的能源,但目前太阳能的利用率不高,理论分析证明,采用跟踪技术可以提高37.7%的能量接收率。本文提出了基于可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController）的太阳能跟踪系统,使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而获得最大的太阳能。太阳能跟踪系统构建了由光敏元件检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置。     

Real time 3D face and facial feature tracking

Detecting and tracking human faces in video sequences is useful in a number of applications such as gesture recognition and human-machine interaction. In this paper, we show that online appearance models (holistic approaches) can be used for simultaneously tracking the head, the lips, the eyebrows, and the eyelids in monocular video sequences. Unlike previous approaches to eyelid tracking, we show that the online appearance models can be used for this purpose. Neither color information nor intensity edges are used by our proposed approach. More precisely, we show how the classical appearance-based trackers can be upgraded in order to deal with fast eyelid movements. The proposed eyelid tracking is made robust by avoiding eye feature extraction. Experiments on real videos show the usefulness of the proposed tracking schemes as well as their enhancement to our previous approach.

Real-time human activity monitoring exploring multiple vision sensors

In this paper, we describe the monitoring of human activity in an indoor environment through the use of multiple vision sensors. The system described in this paper is made up of three cameras. Two of these cameras are active and are part of a binocular system. They operate either as a set of three static cameras or as a set of one fixed camera and an active binocular vision system. The human activity is monitored by extracting several parameters that are useful for their classification. The system enables the creation of a record based on the type of activity. These logs can be selectively accessed and provide images of the humans in specific areas.     

深度长时目标跟踪算法综述

在视觉目标跟踪领域,长时跟踪因存在更为复杂的遮挡、相似物干扰和目标消失等具有现实意义的挑战场景,而越来越被研究者所重视。传统长时跟踪算法存在精度低和效率低等问题,已经无法满足如视频监控和自动驾驶等领域对跟踪器性能的应用需求。目前,大量的研究工作通过引入深度神经网络快速推动了长时跟踪技术的发展。为了深入分析深度长时跟踪算法的现状与未来发展,通过对比长短时跟踪数据集及评价指标,初步界定了长时跟踪任务范畴,归纳了长时跟踪任务的需求和难点,并介绍了长时跟踪数据集及评价体系的发展。基于深度长时目标跟踪算法的设计框架,详细描述了框架各组成部分的设计思路。以长时跟踪策略为切入点深入分析了现有研究工作,归纳了不同模型的优缺点及特性。依据对现有研究工作的整理和总结,讨论了该领域面临的挑战,并对未来的发展方向进行了展望。     

A survey of electromagnetic position tracker calibration techniques

This paper is a comprehensive survey of various techniques used to calibrate electromagnetic position tracking systems. A common framework is established to present the calibration problem as the interpolation problem in 3D. All the known calibration techniques are classified into local and global methods and grouped according to their mathematical models. Both the location error and the orientation error correction techniques are surveyed. Data acquisition devices and methods as well as publicly available software implementations are reviewed, too.