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1、(10)申请公布号 CN 103135606 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103135606 A *CN103135606A* (21)申请号 201110391075.3 (22)申请日 2011.12.01 G05D 3/12(2006.01) (71)申请人 西安艾力特电子实业有限公司 地址 710065 陕西省西安市电子二路 61 号 (72)发明人 张国琦 韩冰 (74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 代理人 刘国智 (54) 发明名称 一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定 位控制系统 (57) 摘要 本发明为一种高层建筑太阳光照明装。
2、置的二 维跟踪定位控制系统， 包括二轴运动控制器， 二轴 运动控制器接俯仰方向电机和水平方向电机， 俯 仰方向电机和水平方向电机接反射镜。所述二轴 运动控制器内存储有全年中每一天每一时刻根据 太阳角度变化得出的反射镜应处的位置信息， 即 反射镜的目标位置信息， 将当前反射镜位置信息 与伺服电机反馈位置信息进行比较计算后， 控制 反射镜进行实时定位， 使太阳光通过反射镜反射 后的方向始终垂直向下。所述俯仰方向电机带有 绝对值式编码器和抱闸。 本发明的有益效果是， 根 据太阳光的直射方向对反射镜的方向进行实时定 位， 以保证反射光的方向始终竖直向下， 以最大限 度采集其进行照明。 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103135606 A CN 103135606 A *CN103135606A* 1/1 页 2 1. 一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 其特征在于， 包括二轴运 动控制器， 二轴运动控制器接俯仰方向电机和水平方向电机， 俯仰方向电机和水平方向电 机接反射镜。 2. 根据权利要求 1 所述的高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 其特征 在于， 所述二轴运动控制器内存储有全年中每一天每一。
4、时刻根据太阳角度变化得出的反射 镜应处的位置信息， 即反射镜的目标位置信息。 3. 根据权利要求 1 所述的高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 其特征 在于， 所述二轴运动控制器将当前反射镜位置信息与伺服电机反馈位置信息进行比较计算 后， 控制反射镜进行实时定位， 使太阳光通过反射镜反射后的方向始终垂直向下。 4. 根据权利要求 1 所述的高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 其特征 在于， 所述二轴运动控制器内部集成有电子钟， 以此电子钟的时刻来作为内部定位所用的 时刻。 5. 根据权利要求 1 所述的高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 其特征 在于， 所述。
5、俯仰方向电机带有绝对值式编码器和抱闸。 权 利 要 求 书 CN 103135606 A 2 1/2 页 3 一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统 技术领域 0001 本发明涉及一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统。 背景技术 0002 随着城市乃至乡镇高层建筑的日益增多， 使用太阳光照明的问题越来越受到人们 关注。 0003 其中， 一年四季中每一天不同时刻阳光的直射角度随时都处在变化之中， 在这种 情况下， 要保持阳光经反射镜反射后的方向始终竖直向下， 就需要随时调整反射镜的朝向。 本控制系统的主要目的就是根据太阳光的直射方向， 对反射镜的方向进行实时定位， 以保 。
6、证反射光的方向始终竖直向下。 发明内容 0004 为了克服上述现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种高层建筑太阳光照明 装置的二维跟踪定位控制系统， 根据太阳光的直射方向对反射镜的方向进行实时定位， 以 保证反射光的方向始终竖直向下， 以最大限度采集其进行照明。 0005 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是 ： 0006 一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 包括二轴运动控制器， 二轴运动控制器接俯仰方向电机和水平方向电机， 俯仰方向电机和水平方向电机接反射 镜。 0007 所述二轴运动控制器内存储有全年中每一天每一时刻根据太阳角度变化得出的 反射镜应处的位置信息， 。
7、即反射镜的目标位置信息。 0008 所述二轴运动控制器将当前反射镜位置信息与伺服电机反馈位置信息进行比较 计算后， 控制反射镜进行实时定位， 使太阳光通过反射镜反射后的方向始终垂直向下。 0009 所述二轴运动控制器内部集成有电子钟， 以此电子钟的时刻来作为内部定位所用 的时刻。 0010 所述俯仰方向电机带有绝对值式编码器和抱闸。 0011 本发明的有益效果是， 根据太阳光的直射方向对反射镜的方向进行实时定位， 以 保证反射光的方向始终竖直向下， 以最大限度采集其进行照明。 附图说明 0012 图 1 为本发明控制系统示意图。 0013 图 2 为电机的控制示意图。 0014 图 3 5 是。
8、计算反射镜当前位置的示意图。 具体实施方式 0015 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。 说 明 书 CN 103135606 A 3 2/2 页 4 0016 如图 1， 本发明提供一种高层建筑太阳光照明装置的二维跟踪定位控制系统， 包括 二轴运动控制器， 二轴运动控制器接俯仰方向电机和水平方向电机， 俯仰方向电机和水平 方向电机接反射镜。 所述二轴运动控制器内存储有全年中每一天每一时刻根据太阳角度变 化得出的反射镜应处的位置信息， 即反射镜的目标位置信息。所述二轴运动控制器将当前 反射镜位置信息与伺服电机反馈位置信息进行比较计算后， 控制反射镜进行实时定位， 使 太阳光通过反射。
9、镜反射后的方向始终垂直向下。所述二轴运动控制器内部集成有电子钟， 以此电子钟的时刻来作为内部定位所用的时刻。 所述俯仰方向电机带有绝对值式编码器和 抱闸。 0017 二轴运动控制器内存储着一年中每一天每一时刻根据太阳角度变化得出的反射 镜应处的位置信息， 即反射镜的目标位置。 根据不同时刻反射镜的目标位置， 及接收到得当 前时刻电机通过绝对值式编码器反馈的绝对位置， 计算出反射镜在两方向分别应该运动的 角度， 转换成脉冲信号发送给电机， 控制电机运动到达目标位置。在初次使用时将当前日 期、 时刻写入控制器， 启动控制程序， 二轴运动控制器即带动反射镜运动到当前目标位置， 此后根据时刻变化调用存。
10、储的反射镜位置信息随时调整反射镜的位置。 系统内部具有电子 钟， 以此来作为内部定位所用的时刻， 此电子钟具有很高的精度， 设置为准确时间后， 一年 校时一次即可。 0018 参照图 2， 水平方向电机和俯仰方向电机分别将当前的绝对位置信息反馈给二轴 运动控制器， 二轴运动控制器与当前时刻目标位置比较计算后， 分别控制两方向的电机实 时定位， 以控制反射镜的朝向。 0019 二轴运动控制器对反射镜当前目标位置的得到。参照图 3， 比如在某一天某一时 刻阳光从阳光光线 1 的方向照射过来， 直线 2 为其在水平面上的射影。阳光光线 1 的反射 方向要竖直向下， 如图做出法线 3， 则镜面所在平面。
11、与法线垂直。设直线 7 为镜面与水平面 的相交线， 由于直线 2 也是法线 3 在水平面上的射影， 由三垂线定理可以， 直线 2 直线 7。 即确定了镜面所在平面与水平面的交线的方向， 是垂直于阳光光线在水平面上的射影的方 向。 0020 再确定镜面与竖直线的位置关系。参照图 4， 镜面 8 垂直于法线 6， 由角度关系可 以得出， 镜面与竖直线的夹角 4 为阳光光线方向与竖直线夹角 5 的一半。 0021 由以上分析可以得知， 镜面所在平面的位置是， 镜面8与水平面的交线9方向垂直 于阳光光线1在水平面上的射影直线2， 其与竖直线的夹角4是阳光光线与竖直线夹角5的 一半。如图 5 所示。 0022 不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解， 本发明不 限于特定的实施方式， 本发明的范围由所附权利要求限定。 说 明 书 CN 103135606 A 4 1/3 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103135606 A 5 2/3 页 6 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103135606 A 6 3/3 页 7 图 5 说 明 书 附 图 CN 103135606 A 7 。