1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源需求的不断增长和传统化石能源的日益枯竭，开发和利用清洁可再生能源成为解决能源危机的必然选择。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，具有巨大的发展潜力。
为了提高太阳能的利用效率，太阳能跟随系统应运而生。
2. 本选题国内外研究状况综述
太阳能跟随系统作为提高太阳能利用效率的关键技术，一直受到国内外学者的广泛关注和研究。
#国内研究现状国内对于太阳能跟随系统的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。
在机械结构设计方面，一些高校和科研机构开展了相关研究，例如，哈尔滨工业大学研制了一种基于蜗轮蜗杆传动的两轴太阳能跟随系统，提高了系统的承载能力和跟踪精度。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题研究的主要内容包括以下几个方面：
1.太阳能跟随系统工作原理及关键技术研究:对太阳能跟随系统的基本原理、系统组成、分类以及国内外发展现状进行综述，并对两自由度太阳能跟随系统的跟踪原理、控制策略、驱动方式等关键技术进行分析。
2.柱式两自由度太阳能跟随系统机械结构设计:根据太阳能电池板的尺寸、重量等参数，设计合理的机械结构，包括传动机构、支撑结构、驱动电机等，并进行运动学和动力学分析，确保系统稳定可靠。
3.控制系统硬件及软件设计:选择合适的传感器、控制器、驱动器等硬件设备，搭建控制系统的硬件平台；设计控制算法，实现对太阳的实时跟踪，并开发相应的软件程序，实现对系统的监控和管理。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与需求分析:通过查阅国内外相关文献，了解太阳能跟随系统的研究现状、发展趋势以及关键技术，明确课题的研究目标、内容和技术路线，并根据实际应用需求，确定系统的设计指标和性能要求。
2.系统方案设计:根据需求分析结果，进行系统方案设计，包括机械结构设计、控制系统设计等，并进行方案的可行性分析和优化。
3.机械结构设计与仿真分析:采用SolidWorks、CATIA等三维建模软件进行机械结构设计，并利用ANSYS、ABAQUS等有限元分析软件对设计的结构进行强度、刚度等方面的仿真分析，验证设计的合理性，并根据仿真结果对设计进行优化。
5. 研究的创新点
本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.柱式结构设计:不同于传统的支架式结构，本课题采用柱式结构设计，具有占地面积小、结构稳定性好、安装维护方便等优点，更适用于屋顶、墙面等空间有限的场合。
2.低成本控制方案:本课题将研究基于低成本传感器的太阳跟踪算法，通过优化算法设计，在保证跟踪精度的同时，降低系统成本，提高系统的性价比。
3.模块化设计:本课题将采用模块化设计理念，将系统划分为机械结构模块、控制系统模块、驱动模块等，方便系统的安装、调试和维护，提高系统的可扩展性和可维护性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.刘畅，张晓辉，葛磊，等.基于太阳高度角的单轴太阳能跟踪系统设计[J].机电工程,2020,37(02):224-229.
2.马俊杰，杜春利，陈云峰，等.基于PLC的两轴太阳能自动跟踪系统设计[J].自动化与仪器仪表,2020(03):131-134 138.
3.陈诚，冯雪，杨光，等.基于STM32的双轴太阳能自动跟踪系统设计[J].电子测量技术,2020,43(05):56-61.
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