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系统设计论文六篇

系统设计论文范文3

1.1双轴阳光追踪装置数学模型

装置采纳高度角和方位角的全追踪方式，又称为地平坐标系双轴追踪。

工作平面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。

阳光追踪系统通过实时计算，求出装置所在地的太阳位置。工作时工作平

面依据太阳的视日运动计算结果绕方位轴转动转变方位角α，绕俯仰轴作

俯仰运动转变工作台的倾斜角β，从而使工作平面始终与太阳光线垂直。

工作平面方位角α与太阳方位角A相等，倾斜角β与太阳高度角h互余，

如图1所示，因此只要计算出太阳的方位角A和高度角h即可确定当前工

作台应当保持的姿势。这种追踪系统的特点是追踪精度高，而且工作台承

载器件的重量保持在垂直轴所在的平面内，因此结构简洁，易于加工制造。

1.2阳光追踪掌握系统结构

本系统机械本体具有两个自由度并具备自锁力量，可以调整安装在工

作台上物体的位姿，以对准太阳高度角和方向角。单片机依据时间及当地

经纬度计算出此时当地的太阳位置，并产生脉冲信号给步进电机驱动器，

掌握步进电机进行相应动作，并通过电子罗盘HMC5883L和加速度计

MPU6050进行检测反馈。操可通过人机交互模块查看或转变系统的运行参

数，如角度、时间、电机转速等信息。

1.3系统工作流程

掌握系统上电后，系统依据时间，推断太阳是否落山，是则进入待机

状态；如没有，则自动进入对正模式，系统将依据时间及当地经纬度计算

出的此时太阳高度角及方位角，并实时与MPU6050检测到的工作台倾角及

HMC5883L检测到的方位角比较求出角度差，转换成掌握脉冲输出步进电机

驱动器，使机构对正太阳方位，对正后等待一个设定时间，进行下一次对

正。

2太阳角度计算及参数修正

2.1太阳主要角度计算

依据天文学及航海学中常采纳的天球坐标系可以便利地对天体的运

动进行观测及追踪。通常的方法是在太阳与地球间建立天球赤道坐标系主

要包括天轴PNPS、天赤道、以及天体时圈。在观测者与太阳间建立天球地

平坐标系包括测者天顶Z、天底Z￠、测者真地平圈、垂直圈、测者午圈，

其中太阳在天体时圈和垂直圈的交点上，如图2所示。依据天球坐标系的

相关定义，有太阳赤纬角δ，当地的纬度φ，太阳时角t，太阳高度角h，

太阳方位角A，从1月1日开头的天数被称为积日N。在天球上以仰极、

天顶和天体为顶点，通过这些点的大圆弧为边所形成的三角形称为天文三

角形，或称为位置三角形。由于要求解的角度与星体距离无关，所以假设

以地球为中心，太阳到地球的距离不变，从而可以用角度来表示弧长。

2.2HMC5883L数据校准

电子罗盘主要是通过感知地球磁场的存在来计算磁北极的方向，然而

由于地球磁场在一般状况下只有微弱的0.5高斯，外界的各种磁场干扰都

很简单对检测结果造成影响。抱负状态下，电子罗盘水平转动一周，两个

水平方向磁场矢量的输出为圆形。当存在外界磁场干扰的状况时，测量得

到的磁场强度矢量将为该点地球磁场与干扰磁场的矢量和，使罗盘输出曲

线的圆心发生偏移。罗差使罗盘输出转变成椭圆，因此将罗差校准的问题

转变为椭圆拟合问题。

3结论

系统设计论文范文4

一、课程教学难点

1.理论性强

该课程教学内容理论性强、概念抽象、涉及学问面广,同学时其整体

实现思想和技术往往难以理解,学习时有较大难度,大部分同学有一种畏

难心情。因此同学很简单陷入疲于记忆的状态,忽视了对课程各部分间关

系和课程教学目标的把握。因而该课程是计算机专业中老师“最难教”,

同学“最难学”的课程之一。

2.学习效果见效不快

许多同学对学后有立竿见影效果的课程爱好较大,如程序设计语言,

同学学会了便很快可以就某个问题编写程序上机运行,颇有成就感;而对

诸如操作系统这样原理性强,试验要求高,设计一个操作系统又不现实的

课程,一些同学因感觉学习后效应不会马上显现而对课程重视度较低。

二、教学目标

操作系统是目前最简单、技术含量最高的软件,在计算机专业软、硬

件课程的设置上起着承上启下的作用,其中的很多设计思想、技术和算法

都可以推广和应用到大型的、简单的系统设计,以及其他领域。因此,其教

学目标应重在培育同学理解和把握计算机操作系统的基本工作原理、设计

技术及设计方法,培育同学开发系统软件和大型应用软