致动的前馈控制的太阳能跟踪系统技术方案

一种致动的前馈控制的太阳能跟踪系统包括支持至少一个太阳能面板的子框架、支持该子框架的柱、以及连接该子框架和柱的连接机构，其中该连接机构包括第一轴、第二轴和主体构件。该连接机构的第一轴和第二轴设置成彼此正交，且由该主体构件隔开。该系统包括至少两个线性执行器、连接该线性执行器和子框架的旋转关节、以及驱动该执行器的驱动器系统。此外，该系统包括前馈控制系统和反馈控制系统，该前馈控制系统包括使用多个输入来计算该线性执行器的希望位置和与该驱动器系统通信以驱动该线性执行器的计算机，该反馈控制系统将由传感器设备收集的信息转送给该前馈控制系统，其中该前馈和反馈控制系统以集成的方式运作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致动的前馈控制的太阳能跟踪系统对相关申请的交叉引用本申请主张以下申请的优先权于2009年1月22日在美国专利商标局(“USPTO“)提交的临时申请61/146，508 ； 于2009年4月21日在USPTO提交的临时申请61/171，263 ；于2009年10月26日在USPTO 提交的临时申请61/254，963。关于联邦资助的研究或开发的声明本申请不是任何联邦资助的研究或开发的主题。联合研究协议的各方当事人名称未与任何第三方签订联合研究协议。本专利技术的实施例的背景太阳能发生系统和用于在天空上跟踪太阳的设备在本领域中是已知的。若干现有系统使用简单的控制方法来使得太阳能面板能在白昼周期地跟踪太阳。通过使用用于平滑地和连续地在天空上跟踪太阳的复杂的前馈控制系统以及利用减少成本和提高太阳能跟踪器的可靠性、耐久性和准确度的机械装置，本申请中描述的系统对现有的太阳能跟踪系统进行了改进。本专利技术的实施例的简要总结本专利技术的实施例针对一种致动的前馈控制的太阳能跟踪系统，该系统包括能够支持至少一个太阳能面板的子框架、用于支持该子框架的至少一个柱、以及将该子框架连接到该柱的连接机构，其中该连接机构包括第一轴、第二轴以及将该第一轴连接到该第二轴的主体构件。而且，该连接机构的该第一轴和该第二轴设置成基本上彼此正交，且被隔开等于该主体构件的距离。该系统也包括至少两个线性执行器(每个执行器包含第一端部和第二端部)、将该线性执行器的第二端部连接到该子框架的旋转关节、以及驱动该线性执行器的驱动器系统。此外，该系统包括前馈控制系统和反馈控制系统，该前馈控制系统包括使用多个数据点作为输入来计算该线性执行器的希望位置以及与该驱动器系统通信以驱动该线性执行器至这些希望的位置的计算机，该反馈控制系统将由传感器设备收集的信息转送到该前馈控制系统，其中该前馈控制系统和该反馈控制系统以集成方式运作。本专利技术的另一实施例针对一种致动的前馈控制的太阳能跟踪系统，该系统包括能够支持至少一个太阳能面板的子框架、用于支持该子框架的至少一个柱、以及将该子框架连接到该柱的连接机构，其中该连接机构包括第一轴、第二轴以及将该第一轴连接到该第二轴的主体构件。而且，该连接机构的该第一轴和该第二轴设置成基本上彼此正交，且被隔开等于该主体构件的长度的距离，以及该第一轴、该第二轴和该主体构件是一体的构件。该系统也包括至少两个线性执行器(每个执行器包含第一端部和第二端部)、将该线性执行器的第二端部连接到该子框架的旋转关节、包括用于驱动该线性执行器的液压系统的驱动器系统、以及具有第一端部和第二端部的至少一个基座，其中该第一端部连接到基础系统 (foundation system)的梁，且该第二端部连接到线性执行器。此外，该系统包括前馈控制系统前馈控制系统，该前馈控制系统包括使用多个数据点作为输入来计算该线性执行器的希望位置以及与该驱动器系统通信以驱动该线性执行器至这些希望的位置的计算机，其中这些数据点包括一天中的时间、一年中的时间、日期、地理定位系统坐标、板上时钟、基础的取向、缸位置、连接构件的角度、阀位置和太阳能跟踪传感器数据，且该系统中的该计算机使用多项式样条曲线。该系统还包括反馈控制系统，其将由传感器设备收集的信息转送给该前馈控制系统，且该前馈控制系统和该反馈控制系统以集成的方式运作。本专利技术的又一实施例针对一种致动的前馈控制的太阳能跟踪系统，该系统包括能够支持至少一个太阳能面板的子框架、用于支持该子框架的至少一个柱、以及将该子框架连接到该柱的连接机构，其中该连接机构包括第一轴、第二轴以及将该第一轴连接到该第二轴的主体构件。而且，该连接机构的该第一轴和该第二轴设置成基本上彼此正交，且被隔开等于该主体构件的长度的距离，以及该第一轴、该第二轴和该主体构件是一体的构件，且其中该第一轴和该第二轴的端部设置在轴承组件中。该系统也包括至少两个线性执行器 (每个执行器具有第一端部和第二端部)，其中旋转关节用于将该线性执行器的第二端部连接到该子框架。此外该系统包括驱动器系统，该驱动器系统包括用于驱动该线性执行器的液压系统。该系统也包括具有第一端部和第二端部的至少一个基座，其中该第一端部连接到基础系统(的梁，且该第二端部连接到线性执行器。此外，该系统包括用于防止该子框架被驱动到越过其机械极限的装置。该系统也包括前馈控制系统，该前馈控制系统包括使用多个数据点作为输入来计算该线性执行器的希望位置以及与该驱动器系统通信以驱动该线性执行器至这些希望的位置的计算机，其中这些数据点包括一天中的时间、一年中的时间、日期、地理定位系统坐标、板上时钟、基础的取向、缸位置、连接构件的角度、阀位置和太阳能跟踪传感器数据，且其中该计算机使用多项式样条曲线。而且，该系统还包括反馈控制系统，其将由传感器设备收集的信息转送给该前馈控制系统，其中该前馈控制系统和该反馈控制系统以集成的方式运作。附图说明在附图中公开了本专利技术的实施例的优选特征，其中在若干个视图中类似的附图标记表示类似的元件，且其中图1是根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的前透视图；图2是根据本专利技术的实施例的早晨位置的前馈控制的太阳能跟踪器的前/侧透视图；图2A是示出根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的关节连接器 (jointconnector)的细节图；图2B是示出根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的连接机构的细节图；图3是根据本专利技术的实施例的下午三时左右的前馈控制的太阳能跟踪器的侧透视图；图3A是示出根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的关节连接器的细节图；图;3B是示出根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的连接机构的细节6图4是根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的前/侧透视图；图5是根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的侧平面视图；图6A是根据本专利技术的实施例的、配置在直角三角形位置的、前馈控制的太阳能跟踪器的基部位置的图示；图6B是根据本专利技术的实施例的、配置在等腰三角形位置的、前馈控制的太阳能跟踪器的基部位置的图示；图6C是根据本专利技术的实施例的、配置在等边三角形位置的、前馈控制的太阳能跟踪器的基部位置的图示；图7是根据本专利技术的实施例的、用于将柱连接到前馈控制的太阳能跟踪器的平台 /子框架的连接机构的前/侧透视图；图8是根据本专利技术的实施例的、用于将柱连接到前馈控制的太阳能跟踪器的平台 /子框架的、带座轴承组件(pillow block bearing assembly)形式的连接机构的前/侧透视图；图9A是根据本专利技术的实施例的、由抗扭转条(torsion resistance bar)稳定的前馈控制的太阳能跟踪器的执行器基部和柱基部的图示；图9B是根据本专利技术的实施例的、由对角拉条(diagonal brace)和抗扭转条稳定的前馈控制的太阳能跟踪器的柱基部和执行器基部的侧平面视图；图10是根据本专利技术的实施例的、具有连接到执行器基部的基座的、前馈控制的太阳能跟踪器的前/侧透视图；图11是示出根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的液压系统过程的流程图；图12A是根据本专利技术的实施例的前馈控制的太阳能跟踪器的倒置的单动作执行 ^IfljI (single acting actuator cylinde本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种致动的前馈控制的太阳能跟踪器系统，包括：子框架，用于支持至少一个太阳能面板；至少一个柱，用于支持该子框架；连接构件，其将该子框架连接到该柱，其中该连接构件包括第一轴、第二轴和设置在该第一轴和第二轴之间的主体构件，其中该第一轴和该第二轴设置成基本上相互正交，并被分开约等于该主体部件的长度的距离；至少两个线性执行器，每个执行器具有第一端部和第二端部；旋转关节，用于将该线性执行器的第二端部连接到该子框架；驱动器系统，用于驱动该线性执行器；前馈控制系统，其包括计算机，该计算机使用多个数据点作为输入来计算该线性执行器的希望的位置，并与该驱动器系统通信，以将该线性执行器驱动到该希望的位置；以及反馈控制系统，其将由传感器设备收集的信息转送给该前馈控制系统，其中该前馈控制系统和该反馈控制系统以集成方式运作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼斯·奥斯廷，
申请(专利权)人：茵斯派德外科技术公司，
类型：发明
国别省市：US