太阳能跟踪控制系统是提高太阳能利用率的主要途径,在太阳能发电领域已经得到广泛应用。碟式太阳能光热发电跟踪控制系统的关键技术在于使太阳光线始终垂直照射在碟式聚光器上,提高太阳能资源的利用率。本文采用天文算法计算出太阳与月球的高度角和方位角,得到精度较高的太阳和月球位置,然后根据计算出的高度角和方位角得出相应的跟踪角。跟踪方式是双轴跟踪模式即对太阳与月球的高度角和方位角同时进行跟踪。整个系统包括太阳跟踪控制系统和月球跟踪控制系统,系统的跟踪精度可达0.001弧度左右,与以往的控制系统相比,跟踪精度提高了1毫弧度左右。本实验测试平台为太阳能碟式聚光集热系统实验台,主要由光强传感器,水平驱动机构,俯仰驱动机构三大部分构成,能够自动跟踪太阳和月球,在聚光实验中,实验台的俯仰驱动机构主要用于实时跟踪太阳和月球的高度角,水平驱动机构主要用于实时跟踪太阳和月球的方位角。采用BWM416数字型单轴倾角仪传感器来检测俯仰驱动机构的旋转角度使其及时反馈;并用编码器EL40来检测水平驱动机构的旋转角度使其及时反馈,确保系统的跟踪精度。控制系统的配置方案以STM32单片机核心,并利用上位机dishcontrol软件与驱动板通过RS485通讯来控制水平驱动机构和俯仰驱动机构的正反转,通过水平驱动机构和俯仰驱动机构同时调整碟式聚光器的位置,同时dishcontrol软件可以实时监控实验台的运行状态。本实验平台跟踪月球的目的是测月光的聚光光斑的相对能流密度分布(即聚光比分布),因为直接测太阳的聚光光斑的能流密度很复杂,所以用月光来间接得到日光的。接收器上太阳光斑能流密度分布的测量对评价聚光镜跟踪精度和提高系统光热效率有着重要意义。