Optinės sekimo sistemos tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjama fotoelektrinių elementų efektyvumo pagerinimo panaudojant optines pozicionavimo sistemas problema. Tiriamasis objektas yra vieno laisvės laipsnio optinės pozicionavimo sistemos. Tyrimo tikslas – ištirti tokių sistemų konstrukcines ypatybes, jų universalumo didinimo galimybes. Uždaviniai – optinės sekimo sistemos konstrukcinis projektavimas ir jos charakteristikų, siejant su tokių sistemų keliamais reikalavimais, tyrimas. Taikomi analizės, modeliavimo ir eksperimentiniai metodai. Teoriniai sistemos tyrimai atlikti pagal suprojektuotos idealizuotos optinės sekimo sistemos su vienu laisvės laipsniu elektrinį modelį, naudojant kompiuterinio modeliavimo programinius paketus. Valdymo ir mechaninės sistemos ištirtos kompiuteriniu būdu, naudojantis imitaciniu tiriamuoju modeliu. Valdymo grandinei panaudotas paties autoriaus sudarytas valdymo algoritmas ir parašyta programa pozicionavimo sistemos charakteristikoms kompiuteriu skaičiuoti. Tiriant teorinių tyrimų patikimumą, eksperimentiškai ištirtos optinės sekimo sistemos su nuolatinės srovės pavara, kurios bandomasis modelis iš esmės atitinka teoriškai tirtą idealizuotą modelį, charakteristikos. Teoriniai ir eksperimentiniai tyrimo rezultatai pateikti skaitmeninio ir kreivių pavidalo. Teorinių ir eksperimentinių optinės sekimo sistemos tyrimų charakteristikų nesutapimas minimalus. Apibendrinus tyrimo rezultatus nustatyta, kad mažos galios saulės baterijai pozicionuoti panaudojus optinę sekimo sistemą, generuojamas jos energijos kiekis padidėjo iki 56%. Ši išvada rodo, kad optinės sekimo sistemos yra taip pat naudingos ir didelės galios saulės elementams pozicionuoti.

In this final Master thesis problem of better efficiency possibilities of ordinary photovoltaic panels with optical positioning systems is discussed. Object of research are one degree of movement optical positioning systems. The goal is to investigate all the features of such systems constructions and possibilities of universal usage of them. The tasks are to create a construction of optical tracking system ant to research the characteristics of such systems, according to the requirements of them. The analyses, modeling and experimental research methods were adapted. Theoretical research of system were made using created ideal optical positioning system electrical model with one axis movement also using computer modeling software. Control and mechanical systems were computer tested, using imitation model. To get a computer calculated optical tracking system characteristics of motor control part a control algorithm was used, together with a program code, both created by author. The theoretical results to prove an experimental characteristics of optical tracking system stand with DC motor was assembled which consists the entire main parts of theoretical model were conducted. All theoretical and experimental results are presented in table and drawings forms. A disagree between of theoretical and experimental results of optical tracking system are minimal. After concluding the results the final decision was made, that using an optical tracking system for low power photovoltaic panel can increase its generated power by 56% and it’s reasonable to use those for high power panels.