太阳能电池板双轴自动跟踪伺服控制系统的设计
选-光伏发电双轴自动跟踪控制系统的设计
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结论
本文介绍了双轴太阳能光伏发电自动跟踪系 统。系 统 能 自 动 检 测 昼 夜， 实 时 跟 踪 太 阳。 以 89C52 单片机作为控制器，计算出太阳的实时位置 并转化为脉冲发送给伺服驱动器 ，驱动电动机转动 跟踪装置跟踪太阳。全天候太阳方位跟踪控制系统 能及时根据天气状况对太阳方位跟踪方式进行控制 和选择，将光感跟踪与时间跟踪方式合理地结合， 以调整系统运行方式，降低了系统运行能耗。系统 采取了抗风保护等功能，保证太阳跟踪系统在恶劣 天气条件下安全运行。 该自动跟踪系统准确性高， 可靠性强，提高了太阳能的利用效率。
参考文献：
［ 1］ 樊国梁，张 晓 燕． 定 时 跟 踪 太 阳 时 角 提 高 光 伏 发 电 效 率 ［ J］ ． 内 蒙 古 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） ， 2010 ， 41 （ 1 ） ： 116 － 119． ［ 2］ 图2 跟踪控制系统程序流程图 ［ 3］ ［ 4］ 舒志兵，汤世松，赵李霞． 高精度双轴伺服太阳能跟踪系 ． 2010 智能检测与运动控制会议论文， 统的设计应用 ［D］ 2010 ，31 － 33 ，73． 左云波，徐小力，白廷柱，等． 全天候太阳方位跟踪控制 系统的设计 ［J］． 可再生能源，2011 ，29 （ 1 ） ： 86 － 89． 王国安，米鸿涛，邓天宏，等． 太阳高度角和日出日落时 ． 气象与环境科学， 刻太阳方位角一年变化范围的计算 ［J］ 2007 ，30 （ B09 ） ： 161 － 164． ［ 5］ 吴小雨，王开宝． 光伏发电跟踪控制系统设计 ［J］． 机械 工程师，2009 （ 1 ） ： 129 － 130．
Design of Automatic Dual Axis Tracking Control System in PV
高精度双轴太阳能跟踪控制系统的设计
高精度双轴太阳能跟踪控制系统的设计张双华;文小玲;邵鹏程;陈立明【摘要】A solar tracking photoelectric sensor was designed and an optimization method of hybrid tracking control strategy was proposed for improving solar energy utilization in general photovoltaic power generation system. The system adopts a tracking mode combining time control with photoelectric control. The controller integrates and processes the real-time data of the sensor,converts the deviation angles of pitch and azimuth into some pulse width modulation,thereby drives the stepping motor to make the solar panel in a vertical position with the sun's rays. The experimental results showed that the designed photoelectric detection module could accurately track the position of the sun,and the optimized hybrid tracking control strategy not only reduced the system power consumption,but also improved the tracking accuracy. The entire system finally achieved the goal of maximum utilization of solar energy.%针对一般光伏发电系统中存在的太阳能利用率较低的问题,设计了一种太阳能跟踪光电传感器,并提出了一种混合跟踪控制策略的优化方法.系统采用时控和光控相结合的跟踪模式,通过控制器整合处理传感器的实时数据,将俯仰和方位两个维度的偏差角度转换成一定数量的PWM脉冲,从而驱动步进电机使太阳能电池板与太阳光线呈垂直姿态.实验测试结果表明:所设计的光电检测传感器模块可以准确地跟踪太阳方位,采用优化的混合跟踪控制策略不仅降低了系统功耗,而且提高了跟踪精度,整个系统最终实现了太阳能利用率最大化的目标.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】5页(P315-319)【关键词】太阳能;时控跟踪;光控跟踪;光电传感器;单片机【作者】张双华;文小玲;邵鹏程;陈立明【作者单位】武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉 430205;湖北省视频图像与高清投影工程技术研究中心,湖北武汉 430205;;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉 430205【正文语种】中文【中图分类】TM615随着化石能源的逐渐枯竭，环境问题日益严重，很多国家都致力于新能源的开发，而太阳能以其独特的优势成为现有的新型替代能源［1-3］。
太阳能板双轴跟踪系统设计
太阳能双轴自动跟踪系统卢志辉，梁剑龙，杨英勃，许成炜，陈华滨（华南农业大学工程学院，广东广州 510642）摘要：太阳能是一种情结无污染的能源，但目前的利用效率较低。
通过单片机控制的太阳能自动跟踪系统可以使太阳能板始终与阳光垂直，最大化利用太阳能。
关键词：太阳能；自动跟踪；单片机太阳能作为一种清洁无污染的能源，开发前景十分广阔。
然而。
他存在着间隙性光照方向强度随时间不断变化的问题，这就对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。
目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。
据试验，在太阳能发电中，相同条件下，采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%，成本下降25%。
因此，在太阳能利用中，使用跟踪系统是很有必要的。
太阳能跟踪系统是近年来的研究热点。
目前已有多种太阳能自动跟踪装置。
但现有的一维太阳能跟踪装置存在着跟踪精度不高、累积误差大、易受光线干扰、自身功耗大等问题。
本项目是一种基于单片机的太阳能双轴自动跟踪系统，即一个垂直方向轴，用来跟踪太阳方位角，一个水平方向轴，用来跟踪太阳高度角，双轴自动控制，互不影响。
此系统能自动根据太阳光方向来调整太阳能电池板方向，结构简单、成本低，特别适合天气变化比较负责和无人值守的环境（如装载太阳能供电装置的路灯），有效地提高了太阳能的利用率，有较好的推广应用价值。
1研究内容与方法1.1 太阳跟踪方法---光电跟踪光电跟踪，即根据太阳光的实际变化情况运行控制程序，继而步进电机工作使太阳能板与光线垂直的跟踪方式。
这个方案的核心部分是一圆形的电路板，该板分为九个区域(如右图)。
每个区域内布满光敏电阻，并且每个区域的光敏电阻是并联的。
相邻区域的光敏电阻是相互独立。
该圆形电路板是一封闭装置，只在A区的垂直正上方开一大小适中的小孔，该小孔是光线入射的光孔。
当光线照到任何一个区域时，该区域的总电阻阻值必然会发生显著的变化。
当光探头驱动电路检测到这种变化时，把相应的信号传给单片机，进而使单片机控制上下两电机工作。
太阳能电池板自动跟踪系统设计结题报告
二、研究内容与方案
系统设计要求
该太阳能电池板需要利用光敏电阻检测光强，由于光 照强度改变，光敏电阻感应并转换的阻值也就不同，从而 达到控制电池板在东西方向与南北方向0⁰—180⁰的角度范 围内自动跟踪太阳。另外通过双轴跟踪机械装置达到转向 功能，及时捕捉入射光，使其垂直电池板照射，从而使太 阳能电池板的光--电转换效率得到一定提高，而且需保证 该设计系统能够长期在室外运行。
结题报告
课题名称：太阳能电池板自动跟踪系统设计
太阳能电池板自动跟踪系统设计结 题报告提纲
➢1、课题回顾 ➢2、研究内容与方案 ➢3、结论 ➢4、心得体会
一、导致的温室效应以 及日益严峻的环境问题，使得开发并有效利用可再生能源 受到越来越多的关注。太阳能就是取之不尽的可再生能源 ，可利用能量巨大，其具有无限性、普遍性、清洁性和经 济性的特点。然而，由于地球每天24小时的自转以及一年 的公转，太阳能电池板保持一个方向的固定朝向，不能有 效的使太阳能得到利用。由此，我们小组拟设计一种能够 自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统，使太阳能 电池板始终垂直于太阳入射光线，以提高太阳能的吸收效 率，从而提高太阳能电池的光--电转换效率。
一般来说光电跟踪灵敏度高，结构设计较为方便，但受天气的影 响很大，如果在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况，太阳光线往 往不能照到硅光电管上，就会导致跟踪装置无法对准太阳，有时甚至 会引起执行机构的误动作。
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
二、研究内容与方案
通过这次课程设计，我们对如何高效利用太阳能有了 进一步的了解，对于相关器件也有了一定的认识，如光敏 电阻等。巩固并加深了我们对课程的学习，促进和深化了 知识与实践的综合应用，提高了分析问题的能力，培养了 严谨的科学态度。通过实际电路方案的分析比较、设计计 算、软件仿真、元件选择等环节，初步掌握简单传感器电 路的分析方法和工程设计方法，同时通过相互之间的合作 分工也使我们培养了团队合作精神。
《2024年太阳能自动跟踪系统的设计与实现》范文
《太阳能自动跟踪系统的设计与实现》篇一一、引言随着环境保护和可再生能源的日益重视，太阳能的利用成为了全球关注的焦点。
太阳能自动跟踪系统作为一种提高太阳能利用效率的重要手段，其设计与实现显得尤为重要。
本文将详细阐述太阳能自动跟踪系统的设计原理、实现方法和应用前景。
二、系统设计目标本系统的设计目标是为了提高太阳能的利用率和发电效率，通过自动跟踪太阳的运动，使太阳能电池板始终面向太阳，从而最大限度地接收太阳辐射。
同时，系统应具备操作简便、稳定可靠、成本低廉等特点。
三、系统设计原理太阳能自动跟踪系统主要由传感器、控制系统和执行机构三部分组成。
传感器负责检测太阳的位置，控制系统根据传感器的数据控制执行机构进行相应的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
1. 传感器部分：传感器采用光电传感器或GPS传感器，实时检测太阳的位置。
光电传感器通过检测太阳光线的强度和方向来确定太阳的位置，而GPS传感器则通过接收卫星信号来确定地理位置和太阳的位置。
2. 控制系统部分：控制系统是太阳能自动跟踪系统的核心部分，负责接收传感器的数据，并根据数据控制执行机构的动作。
控制系统采用微处理器或单片机等控制器件，通过编程实现控制算法。
3. 执行机构部分：执行机构主要负责驱动太阳能电池板进行动作。
常见的执行机构有电机、齿轮、导轨等，通过控制执行机构的动作，使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
四、系统实现方法1. 硬件实现：太阳能自动跟踪系统的硬件主要包括传感器、控制系统和执行机构。
传感器和执行机构的选择应根据实际需求和预算进行选择，而控制系统的硬件则需根据所采用的微处理器或单片机等器件进行设计。
2. 软件实现：软件实现主要包括控制算法的编写和系统调试。
控制算法的编写应根据传感器的数据和执行机构的动作进行编程，通过控制算法实现太阳能电池板的自动跟踪。
系统调试则需要对整个系统进行测试和调整，确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用前景太阳能自动跟踪系统的应用前景广阔，可以广泛应用于太阳能发电、太阳能热水器、太阳能干燥等领域。
毕业设计 太阳能电池板自动跟踪系统设计
第1章绪论1.1太阳能利用的前景当今，煤，石油，天然气等常规矿产能源，储量越来越少，世界各大经济体都面临能源危机。
按照目前的开采和使用速度，己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年，可以说，己经是处在日益枯竭的形势之下。
为了能够获得更多的资源，在石油储量丰富的地区，一直以来冲突不断，而且有外部势力的干预。
为了得到能源，保证经济这架大车的正常运转，不惜以战争为手段，以人民的生命为代价。
中国，作为世界上最大的发展中国家，对石油的依赖程度很高。
以2010年为例：海关总署公布的数据显示，2010年全年我国进口原油2.39亿吨，去年全年原油产量2亿吨，对外依存度逼近55%。
我国已经进入能源预警阶段。
根据国家能源局的报告，到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。
其中,电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时，年均增长11.1%；煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨,年均增长6.8%；石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨，年均增长5.7%；天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米，年均增长18.5%；非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤，年均增长10.1%。
“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤，年均增长4.8%至5.5%，到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。
从以上的数据，很容易看出，完全依靠煤炭!石油等常规能源，是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的[1]。
另外一个方面，矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应；其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。
即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害，如石油管道损坏造成的石油泄漏。
基于以上两个方而的原因，人类正在寻找更适合的能源。
希望能够逐步取代常规的矿产能源。
在填补现有能源不足的同时，也为保护环境做积极的改善。
目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。
太阳能双轴自动跟踪系统设计与研究
太阳能双轴自动跟踪系统设计与研究太阳能是一种清洁、可再生的能源，越来越多的人开始关注和使用太阳能发电系统。
太阳能发电系统中，太阳能电池板的角度对能量转换效率影响很大。
为了使太阳能电池板能够始终面向太阳，保持最佳角度，研究和设计太阳能双轴自动跟踪系统是非常必要的。
首先，系统设计方面。
太阳能双轴自动跟踪系统主要由太阳能电池板、运动控制系统和传感器系统组成。
太阳能电池板负责转换太阳能为电能，是整个系统的核心部件。
运动控制系统根据传感器系统实时采集到的太阳位置数据，控制太阳能电池板的角度调整。
传感器系统包括光敏传感器和方位传感器，负责检测太阳的位置并将数据传输到运动控制系统。
在太阳能双轴自动跟踪系统的研究中，需要考虑以下几个问题。
首先是数据采集问题。
传感器系统需要实时采集太阳的位置数据，以便运动控制系统进行调整。
传感器系统应该具备高精度、快速响应的特点，以确保数据的准确性和系统的灵敏度。
其次是运动控制问题。
运动控制系统需要精确地控制太阳能电池板的角度调整，以达到最佳转换效率。
运动控制系统应该具备稳定性和高精度的特点，以确保太阳能电池板能够准确地跟踪太阳的位置。
此外，系统的安全性和稳定性问题也需要考虑。
例如，对于极端天气条件下的系统运行，系统应该具备抗风、抗雨和抗震能力。
太阳能双轴自动跟踪系统的研究还可以从以下几个方面展开。
首先是材料和结构的研究。
太阳能电池板的材料和结构对于系统的效率和稳定性有着重要影响。
通过研究和优化太阳能电池板的材料和结构，可以提高系统的效率和稳定性。
其次是算法和控制的研究。
根据实时采集到的太阳位置数据，运动控制系统需要精确地计算调整角度，并控制太阳能电池板的运动。
通过研究和优化算法和控制策略，可以提高系统的精度和响应速度。
综上所述，太阳能双轴自动跟踪系统的设计与研究非常重要。
通过合理设计系统的结构和算法，并优化材料和控制策略，可以提高太阳能发电系统的转换效率和稳定性。
这将对太阳能发电系统的普及和应用起到积极的促进作用，推动可持续能源发展。
双轴跟踪循日式太阳能控制系统设计报告
双轴跟踪循日式太阳能控制系统设计班级专业教学系指导老师完成时间2013年 3 月 1 日至2013年5月20日摘要近年来随着人类社会的发展,能源消耗急剧上升，光伏发电技术不断受到人们的关注。
但由于光伏发电需要通过光照才能产生电能，而且当太阳光入射角与电池板垂直时才能产生最大的电能。
因此本设计采用西门子PLC通过控制直流电机改变其受光照的角度，从而尽量实现太阳光入射角与电池板垂直。
其电路主要由电源电路、西门子PLC控制电路、按键电路、传感器检测电路等组成，并且采用MCGS工控组态设计人机界面控制。
通过最后的综合测试，硬件和软件上，都能很好的实现最大的发电效率，具有广泛的应用前景。
关键词：光伏发电、双轴循日、PLC、检测技术目录摘要 (Ⅰ)第一章概述 (1)1.1太能发电技术原理 (1)1.2太阳能光伏电池板板安装结构 (2)1.3光伏发电的跟踪系统结构 (3)1.4光伏发电的跟踪系统发展现状 (3)第二章方案设计 (4)2.1设计要求 (4)2.2方案的确定 (4)2.2.1总体方案 (4)2.2.2总体方案框图 (4)2.3器件选择 (5)2.3.1 PLC控制器选择 (5)2.3.2光线传感器内部器件选择 (5)2.3.4限位传感器选择 (7)2.3.5风速传感器选择 (7)2.3.6电动机的选择 (7)2.3.7继电器的选择 (8)2.3.8其他器件的选择 (8)第三章硬件电路部分 (9)3.1传感器检测电路 (9)3.1.1光线传感器检测电路 (9)3.1.2限位开关传感器检测电路 (9)3.3按键电路 (10)3.2中间继电器控制电路 (10)3.5直流电机电路 (11)3.6电源电路 (11)第四章软件设计 (12)4.1系统运行分析 (12)4.2主程序设计 (12)4.3手动子程序设计 (13)4.4自动程序设计 (15)4.5电机控制程序设计 (16)4.6MCGS中使用到的软元件程序设计 (18)4.7完整程序 (18)第五章人机界面监控设计 (19)5.1MCGS组态软件简介 (19)5.2双轴跟踪循日式太阳能控制系统人机界面设计 (19)5.2.1人机界面绘制 (19)5.2.2系统画面中构件的属性设置 (20)5.2.3设备窗口属性设置 (22)第六章设备调试 (23)6.1设备调试要求 (23)6.2调试结果 (23)6.2.1手动程序调试结果 (23)6.2.2自动程序调试结果 (23)6.2.3人机界面调试结果 (24)6.2.4调试数据结果 (24)6.3调试总结 (24)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1：电气电路图 (28)附录2：完整程序 (30)附录3：系统监控运行界面 (38)第一章 概述1.1太能发电技术原理在煤炭、石油、天然气等化石能源消耗急剧增加，并且面临枯竭的21世纪，以太阳能光伏发电、风力发电等新能源为代表的可再生能源变得极其重要。
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题目：光伏发电太阳能电池板双轴伺服控制系统研究
一、题目说明
1、双轴跟踪的基本原理
双轴跟踪又可以分为两种方式:极轴式全跟踪和高度----方位角式全跟踪。
极轴式全跟踪原理如图1.1所示，太阳能设备的能量转换部分的一轴指向地球北极，即与地球自转轴相平行，故称为极轴；另一轴与极轴垂直，称为赤纬轴。
工作时太阳能设备的能量转换部分所在平面绕极轴运转，其转速的设定与地球自转角速度大小相同方向相反用以跟踪太阳方位角:反射镜围绕赤纬轴作俯仰转动是为了适应太阳高度角的变化，通常根据季节的变化定期调整。
图1.1 极轴式跟踪
高度角---方位角式太阳跟踪方法又称为地平坐标系双轴跟踪，其原理如图1.2所示。
太
图1.2 高度---方位角式全跟踪
阳能设备的能量转换部分的方位轴垂直于地平面，另一根轴与方位轴垂直，称为俯仰轴。
工作时太阳能设备的能量转换部分根据太阳的视日运动绕方位轴转动改变方位角，绕俯仰轴作俯仰运动改变太阳能设备的能量转换部分的倾斜角，从而使能量转换部分所在平面的主光轴始终与太阳光线平行。
这种跟踪系统的特点是跟踪精度高，而且太阳能设备的能量转换部分的重量保持在垂直轴所在的平面内，支承结构的设计比较容易。
2、光伏发电系统光电板自动跟踪系统的原理
太阳电池方阵的发电量与阳光入射角有关，光线与太阳电池方阵平面垂直时发电量最大，如果改变入射角，发电量将明显下降。
其基本原理与结构为：由2台电动机和减速机分别构成方位角转动机构和高度角转动机构，光电传感器与太阳能电池板方阵平面垂直安装。
随着光线方向的细微改变，传感器失衡，引起系统输出信号产生偏差，达到一定幅度时，方向开关电路启动，执行机构开始进行纠正，使光电传感器重新达到平衡，即太阳能电池板方阵平面与光线构成90度角而停止转动，并完成一次调整周期。
如此不断地调整，时刻沿着太阳的运行轨迹追随太阳，构成一个闭路负反馈系统，实现了跟踪功能。
该系统不需设定基准位置，跟踪器永远不会迷失方向。
系统还设有防杂光干扰及夜间停止跟踪电路，并附有手动控制开关，以方便调试。
光电板跟踪系统框图如图1.3所示。
图1.3 光电板自动跟踪系统框图
3、太阳高度角和方位角
1) Coper方程
太阳光线与地球赤道面的交角就是太阳的赤纬角，以 表示。
在一年中，太阳赤纬每天都在变化，但不超过士23°27´的范围。
夏天最大变化到夏至日的+23°27´;冬季最小变化到冬至日的-23°27´.太阳赤纬随季节变化，按照Coper方程，
计算得：
)365
284360sin(45.23n +⨯=δ (2.1) 式中，n 为一年中的天数，如:在春分，n=81，则δ=0，自春分日起的第d 天的太阳赤纬为: )365
2sin(45.23d πδ= (2.2)
2) 太阳角的计算 如图1.4所示，指向太阳的向量S 与天顶Z 的夹角定义为天顶角，用θ Z 表示；向量S 与地平面的夹角定义为太阳高度角，用h 表示；S
在地面上的投影线与南北方向线之间的夹角为太阳方位角，用γ表示。
太阳的时角用ω表示，它定义为:在正午时ω=0，每隔一个小时增加15°，上午为正，下午为负。
图1.4 太阳角的定义
①太阳高度角
计算太阳高度角的表达式为
sinh=sin φsin δ+cos φcos δcos ω （2.3）
式（2.3）中，φ为地理纬度；δ为太阳赤纬角；ω为太阳时角。
正午时 ，ω =0，cos ω=1，(2.3)式可以简化为：
sinh=sin φsin δ+cos φcos δ=cos(φ-δ) （2.4）
因为，cos(φ-δ)=sin[90士(φ-δ)]，所以
sinh=sin[90土（(φ-δ)）] （2.5）
正午时，若太阳在天顶以南，即φ>δ，取
sinh=sin[90一(φ-δ)] （2.6）
从而有，
h=90+(φ-δ) （2.7）
在南北回归线内，有时正午时太阳正对天顶，则有φ=δ，从而h=90°。
②太阳方位角
太阳方位角按下式计算， cosh
cosh sin sin sinh cos δδγ-= (2.8) 也可用下式计算， cosh
sin cos sin ωδγ= (2.9) 根据地里纬度，太阳赤纬以及观测时间，利用式(2.8)或者式(2.9)中的任意一个可以求出任何地区，任何季节某一时刻的太阳方位角。
利用太阳高度角和方位角的数学模型，就可以在固定纬度，固定时段计算出太阳在此条件下的方位。
从而可以通过控制使光伏系统朝向太阳位置对其进行有效跟踪，提高系统的发电效率。
下面是太阳位置计算程序流程图。
4、发电跟踪系统组成
发电跟踪系统的组成框图如图1.5所示。
1.5 发电跟踪系统组成框图5、跟踪系统的机械结构简图
跟踪系统的机械结构简图如图1.6所示。
1.6 跟踪系统的机械结构简图6、控制系统的结构
控制系统结构如图1.7所示。
由上图可以看出，需要做两部分的工作。
(1)这是个跟踪问题，首先就需要计算出需要跟踪的轨迹。
跟踪的轨迹分为两条，一条是水平方向的，一条是垂直方向的。
这里的轨迹是结合太阳位置计算方法和第二章得出的结论来设计的。
将水平方向的位置用方位角来表征，垂直方向的位置用高度角来表征。
那么，太阳高度角Th是指太阳光线与水平面的交角，方位角TA 则是指阳光在水平面上投影和当地子午线间的夹角。
太阳的方位角和高度角分别对应着太阳能电池板的水平方位和垂直方位。
在此将电池板的水平方位叫做电池板的方位角用TA 来表示( 可以以正北方向为基准也可以以正南为基准，这里以正北方向为基准线)，将电池板的垂直方位叫做电池板的俯仰角，记做Th。
要知道本控制系统的跟踪轨迹就必须求出太阳的位置，那么第一部分的研究内容就是研究地球绕太阳运行的基本规律，从而得出不同时间不同地点下太阳的运动轨迹，最后设计双轴跟踪支架的跟踪轨迹。
(2)得到跟踪轨迹之后，接下来就是控制问题。
二、任务
尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统，以提高太阳能电池的光电转化率。
该系统是以单片机为核心（或以PLC做控制器），控制伺服电机使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线，从而提高太阳能的吸收效率。
具体任务如下：
1、控制系统
A、硬件部分
1）设计出控制系统电路原理总图
2）设计主要组成部分的电路
3）主要部件或元件的技术性能及选型
B、软件部分
1）控制系统的流程图或功能图（SFC图）2）控制系统程序
2、设计说明书—毕业设计论文。