小型双轴太阳能跟踪器机械设计开题报告

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环境污染问题的日益严峻，开发和利用清洁可再生能源成为可持续发展的必然选择。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，近年来得到了广泛的关注和应用。

为了提高太阳能利用效率，太阳能跟踪系统应运而生。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对太阳能跟踪系统进行了大量的研究，并在跟踪精度、系统稳定性、成本控制等方面取得了显著进展。

1. 国内研究现状

国内在太阳能跟踪系统领域的研究起步较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.需求分析与方案设计:确定小型双轴太阳能跟踪器的设计要求，包括跟踪精度、承载能力、工作环境等，并根据需求选择合适的跟踪方式、驱动方式和传动机构，完成系统总体方案设计。

2.机械结构设计:根据系统方案设计，完成跟踪器主要零部件的结构设计，包括支架、旋转轴、驱动装置、传动机构等，并进行强度、刚度等校核，确保结构的可靠性。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研:广泛查阅国内外相关文献，了解小型双轴太阳能跟踪器的研究现状、发展趋势以及关键技术，为课题研究奠定理论基础。

2.需求分析与方案设计:根据实际应用需求，确定小型双轴太阳能跟踪器的设计指标，包括跟踪精度、承载能力、工作环境等，并根据设计指标选择合适的跟踪方式、驱动方式和传动机构，完成系统总体方案设计。

3.机械结构设计:根据系统方案设计，利用solidworks、catia等三维建模软件完成跟踪器主要零部件的结构设计，并进行有限元分析，对结构进行强度、刚度校核，确保结构的可靠性。

5. 研究的创新点

本课题将在以下几个方面进行创新性研究：
1.结构设计方面:设计一种新型的小型双轴太阳能跟踪器结构，使其结构更加紧凑、简单，易于加工制造，降低制造成本。

2.控制算法方面:研究一种基于机器学习的太阳能跟踪算法，能够根据天气状况自动调整跟踪策略，提高跟踪精度和效率。

3.材料应用方面:探索新型材料在小型双轴太阳能跟踪器中的应用，例如使用轻质高强度的复合材料替代传统金属材料，以减轻跟踪器的重量，提高系统稳定性。

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，刘俊峰，等. 基于msp430f149的双轴太阳跟踪系统设计[j]. 微型机与应用, 2020, 39(19): 74-77, 81.

2. 谢宏，李瑞芳，张强. 基于stm32的双轴太阳能自动跟踪系统设计[j]. 机电工程技术, 2020, 49(4): 127-130.

3. 王博，李长胜. 基于plc的双轴太阳能跟踪控制系统设计[j]. 电子测量技术, 2020, 43(17): 162-166.