[发明专利]方位角自动调整的太阳光照模拟装置和方法

权利要求书

1.方位角自动调整的太阳光照模拟装置，包括小型太阳模拟器（6），其特征在于，该装置还包括导轨（1）、位移传动装置（3）、反射镜（5）、运动平台（7）、旋转传动装置（8）、高度调整机构（12）、人机交互单元和电控单元；反射镜（5）与高度调整机构（12）相连；反射镜（5）与旋转传动装置（8）相连，旋转传动装置（8）安装在运动平台（7）上；位移传动装置（3）安装在运动平台（7）；运动平台（7）安装在导轨（1）上；

小型太阳模拟器（6）提供模拟太阳光；

人机交互单元和电控单元用于对太阳光照模拟装置的自动控制。

2.根据权利要求1所述的方位角自动调整的太阳光照模拟装置，其特征在于，位移传动装置（3）包括滚珠丝杠（3-1）和固定件（3-2），位移驱动电机（2）设置在固定件（3-2）上，运动平台（7）与滚珠丝杠（3-1）相连。

3.根据权利要求1所述的方位角自动调整的太阳光照模拟装置，其特征在于，旋转传动装置（8）包括减速器（8-1）和旋转轴（8-2），旋转电机（9）安装在旋转减速器（8-1）上，反射镜（5）固定安装在旋转轴（8-2）上，倾角测量单元（10）安装在旋转轴（8-2），旋转传动装置（8）通过旋转支架（13）安装在运动平台（7）上。

4.根据权利要求1所述的方位角自动调整的太阳光照模拟装置，其特征在于，该装置还包括位移测量单元（4），位移测量单元（4）安装在导轨（1）上。

5.根据权利要求1所述的方位角自动调整的太阳光照模拟装置，其特征在于，该装置还包括限位装置（11），限位装置（11）包括正向接近开关（11-1）、零位接近开关（11-2）和负向接近开关（11-3），且三者分散安装在导轨（1）附近。

6.方位角自动调整的太阳光照模拟方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：旋转或调整小型太阳模拟器（6）的高度，使小型太阳模拟器（6）主光轴AB对准反射镜（5）的中心；

步骤二：初始化电控单元；

步骤三：将小型太阳模拟器（6）主光轴AB到待测太阳跟踪装置的垂直距离h，与方位角变化相关的设置数据D_p，包括方位角初始值、方位角变化模式、方位角变化速度参数，通过人机交互单元发送到电控单元；

步骤四：人机交互单元发送光照试验开始指令到电控单元；

步骤五：电控单元根据方位角变化设置数据D_p，计算当前时间t的参考太阳方位角γ_d(t)

γd(t)=g(t,D_p)

其中函数g( )为计算期望入射模拟太阳光方位角的函数；

计算时刻t的反射镜绕轴线方向CD的倾角参考β_d(t) 

βd(t)=γd(t)2+3π4;]]>

计算时刻t的反射镜位移参考y_d(t)

yd(t)=htan(γd(t)2+3π4);]]>

电控单元读取时刻t时反射镜倾角反馈β(t)；

电控单元根据反射镜参考倾角β_d(t)、反射镜倾角反馈β(t)，生成旋转驱动电机（9）的控制量；

电控单元读取位移测量单元（4）的输出值，生成时刻t时反射镜位移反馈y(t)；

电控单元根据反射镜位移反馈y(t)、反射镜位移参考y_d(t)，生成位移驱动电机（2）的控制量。