基于卡尔曼滤波的太阳跟踪装置控制策略

作者：李浩楠; 李其轩; 倪瓒; 赵品; 郑大林; 原晓楠^*

来源：实验室研究与探索, 2022, 41(10): 39-64.

DOI：10.19927/j.cnki.syyt.2022.10.009

• 太阳跟踪系统
• 卡尔曼滤波
• 硅光电池传感器
• 控制策略

复杂环境将导致光伏领域中传统太阳跟踪系统的跟踪性能和适用范围较差。为了解决该问题，首先设计一种可以检测太阳位置与转台法向偏差角度的硅光电池传感器，并采用多种传感器感知环境信息；其次基于不同的传感器、执行器和太阳跟踪方式的组合，建立太阳运动的状态方程和传感器系统的测量方程；最后将卡尔曼滤波算法引入太阳跟踪系统中，设计并研究增量控制的赤道式跟踪、增量控制的地平式跟踪、位置控制的赤道式跟踪和位置控制的地平式跟踪4种太阳跟踪装置的控制策略。通过MATLAB软件对控制策略进行仿真分析。结果表明，4种控制策略均可以有效消除视日运动跟踪的算法误差，克服光电跟踪在弱光条件下的不准确问题，具有更高的太阳跟踪精度，跟踪性能更佳，适用范围更广，能够有效提高光伏发电系统的发电效率。

• 单位
  西安交通大学