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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

社会的发展使人类对资源的需求越来越大，不可再生资源的存量大幅度减少，同时环境污染也随石油、天然气等资源的使用变得越来越差。然而社会的发展离不开资源，这就需要我们找出一种开发潜力大，对环境污染较小的替代资源为人类所用。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，能够很好的替代不可再生资源的作用。充分的利用太阳能能够很好地解决社会能源不足以及环境污染的问题，在化石能源即将枯竭的未来，太阳给人类带来了新的希望。纵观世界各国，太阳能的利用已经逐渐成为社会发展进步的重要标志。

虽然太阳能是一种非常理想的替代资源，但是全球对于太阳能的使用相对于煤、石油、天然气等资源的利用比例较小。一天之中太阳的位置总之不断变化的，这大大降低了太阳能的利用率。传统的太阳能电池板总是固定不变的，不能时刻正对太阳充分吸收太阳能，如果太阳能电池板可以像向日葵一样时刻迎着太阳，那么太阳能电池板将会提高36%的发电量。从能源利用和经济等各方面考虑，研究低成本的太阳跟踪装置都具有重要意义。

国内外研究现状

在1997年我国成功研制了单轴太阳跟踪装置，实现了东西方向的单轴跟踪，然而在南北方向则只能通过手动调节，太阳能的利用效率有明显的提升。1998年美国加州成功研制了双轴跟踪器，通过在太阳能面板上加上集中的阳光的透镜，使光电转化效率进一步提高。2002年2月美国亚丽桑那研发了一种精度更高的太阳跟踪装置，该装置采用了轻型铝合金材料制作，结构紧凑，大大拓宽了跟踪装置的应用范围。近年来，我国也有很多专家学者开展了这方面的研究，1992年推出了一种太阳灶跟踪系统，并在2001年申请了专利，1994年设计完成了单轴太阳跟踪器液压传动系统等多种跟踪方式。

2. 研究的基本内容

1、通过cmos传感器实现对太阳图像的实时采样，通过a/d转换装置将模拟量转化为数字量；

2、通过对采集的信号进行处理，找出太阳质心位置，分析比较跟踪装置与太阳的偏差，将偏差转化为控制信号发送给舵机，实现太阳跟踪；

3、太阳光较强时采用传感器跟踪，光线较暗时采用太阳运行轨迹跟踪；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2月-3月：查阅相关资料，并筛选对本研究课题有用资料；

3月-3月中：完成系统的设计工作，并完成硬件配置能基本实现图像采集工作；

3月中-4月中：完成软件编程及调试工作，并可以初步实现太阳跟踪；

4. 参考文献

[1]刘丽微. 基于视觉的太阳光线自动跟踪装置[d]. 沈阳:沈阳工业大学,2008.

[2]任松林. 主动式太阳跟踪及驱动系统研究与设计[d]. 重庆:重庆大学,2008.

[3]陈丽娟，周鑫.基于arm嵌入式图像处理平台的太阳跟踪系统[j].计算机应用技术_嵌入式技术，2012,35(4):71-74.