太陽能光纖照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、能源是人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著世界人口的快速增長(zhǎng)和工業(yè)化水平的飛速提升，對(duì)能源的需求量與日俱增，隨之而來的能源危機(jī)也日益嚴(yán)峻。為緩解能源危機(jī)，太陽能成為最為理想的替代能源。研究開發(fā)具有普適性的太陽能光纖照明系統(tǒng)，可節(jié)約照明用電，減少不可再生能源的消耗。
　　太陽能存在能量密度低、輻照度不均勻等缺點(diǎn)，使太陽能的利用仍存在很多亟待解決的技術(shù)問題。為提高太陽能的利用效率，本論文圍繞太陽能光纖照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作，研究的

2、主要內(nèi)容有:
　　(1)建立兩級(jí)菲涅耳透鏡聚光系統(tǒng)，以獲得更大的太陽追蹤允許偏角，更小的聚焦光斑。通過分析光纖導(dǎo)光及透鏡分光的原理，提出太陽能分波段傳輸方案，不僅可濾除各種害射線只傳導(dǎo)安全的可見光，還可降低光纖端口的溫度。研究光纖末端照度與照明距離之間的關(guān)系，得出末端光照度與光源發(fā)光強(qiáng)度成正比，與距離平方成反比。詳細(xì)分析聚焦光源橫向、縱向及角度誤差對(duì)光纖耦合效率的影響。
　　(2)構(gòu)建視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤與光電跟蹤相結(jié)合的雙軸太

3、陽能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，研究基于PSD器件的太陽位置傳感器的測(cè)量原理及檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)太陽運(yùn)行軌跡的高精度跟蹤。設(shè)計(jì)太陽能光纖照明系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
　　(3)基于FPGA控制器設(shè)計(jì)太陽能光纖照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供可靠的硬件基礎(chǔ)和軟件環(huán)境。軟件采用模塊化思想，自項(xiàng)向下設(shè)計(jì)。硬件電路主要包括AD轉(zhuǎn)換電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、FPGA主控制電路及各個(gè)電源電路。
　　(4)通過分析雙軸太陽自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，研究基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在