孙佳航，闫建钊，刘腾
华北理工大学 河北唐山 063210
摘要：根据当前逐日控 制系统的跟踪方式存在的不足，设计了一种将视日运动轨迹跟踪和光电跟踪方式相结合的跟踪方式，采用PLC作为主控制器，完成光电跟踪主程序、控制脉冲程序、测角信号程序和数据处理等程序的编写。通过与偏差控制、PID控制的对比，证明了模糊控制策略更加适用于逐日控制系统，且跟踪误差较小，系统稳定性好，为智能控制在逐日系统应用奠定了良好的实际应用基础。
关键词：超前矫正 数学建模 光电跟踪 逐日系统
1 逐日系统发展状况
1992年推出了太阳灶自动跟踪系统, 1994年《太阳能》杂志介绍了单轴液压自动跟踪器，完成了单向跟踪，国家气象局计量站在1990年研制了FST型全自动太阳跟踪器，成功应用于太阳辐射观测。2019年3月5日，我国首例11联动追日光伏阵列，在随州广水市只店镇徐店村投入运行。湖北晶星科技股份有限公司研发的这套追日系统，让光伏发电板像向日葵一样追着太阳旋转,实时保持最佳角度，将太阳能转化利用最人化。2014年，段宝岩院士团队提出了一种基于球面线聚焦原理的聚光方案一OMEGA创新空间太阳能电站方案。这个方案相较美国最新的ALPHA方案，在系统质量相同的情况下发电能力可提高24%，已作为我国未来建设空间太阳能电站的备选方案。空间太阳能电站可将在太空中收集的太阳能转换为电能，再以无线能量方式传回地面，最后转换成直流电送入普通电网，大大提高太阳能利用率。
2 超前矫正算法的现状
超前校正是指通过相位超前效应达到增大相位裕量和频带宽度的目的，使瞬态响应得到显著改善，但对提高稳态精度作用不大，它用于稳态精度已经满足，噪声信号较小，但瞬态品质不能满足要求的系统。
超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。-般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。
3 逐日系统的结构分析
光伏电池受光的照射便产生电流。这个电流随着光强的增加而增大，当接受的光强度一定时，可以将光伏电池看作恒流电源。目前使用的光伏电池可看作P-N结型二极管,因为在光的照射下产生正向偏压，所以在P-N结为理想状态的情况下，可根据图1表示的等，效电路来考虑。
??但是在实际的光伏电池中，由于电池表面和背面的电极和接触，以及材料本身具有一定的电阻率，流经负载的电流经过它们时，必然引起损耗，在等效电路中可将它们的总效果用一个串联电阻R来表示;同时，由于电池边沿的漏电，在电池的微裂痕、划痕等处形成的金属桥漏电等，使一部分本该通过负载的电流短路，这种作用可用一个并联电阻R来等效表示。
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4 超前矫正算法的确定
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5 结论
本课程设计采用超前校正算法校正系统的稳定性、快速性、准确性，通过计算超调量、相位裕量和增益裕量。由于可持续发展的要求及对能源需求的日益增长，逐日系统应用迅速发展，人们对逐日系统的认识与研究正在逐步加深。本文通过研究超前校正的特性，设计了独立逐日的自动跟踪系统，克服了太阳能发电投入过高的瓶颈,所以对于我国西部太阳能资源丰富，而且电网又难以到达的贫困偏远地区，有很强的适用性,这将使逐日系统的应用前景更加广阔。
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作者简介：孙佳航（1999年2月-） 男 ，汉，湖北宜昌人，大学本科。研究方向：电气工程及其自动化