乾嘉之际天文算法类图书的设立及其藏刻校勘活动探讨

通过考察乾隆时期三部与《四库全书》编撰相关的书目,指出《四库全书》中的天文算法类图书曾被归入术数类和数术类,这一转变显示出四库馆臣学术取向的变化。天文算法类图书的设立和四库馆臣的学术取向,深刻影响黄丕烈、顾广圻等乾嘉学者对这些图书的收藏、校勘和刊刻等活动。顾广圻对天文算法图书的校勘成果,尤其能体现出儒家义理与具体技术相结合专门之学的特点。

天文算法与倾角传感器反馈相结合的光伏跟踪系统设计

将光伏组件和平单轴跟踪光伏支架相结合,通过相应操作可实现光伏组件的追日跟踪。在利用GPS提供的数据的基础上,提出了一种将天文算法和倾角传感器反馈相结合的光伏跟踪系统。该系统采用闭环控制方式,在正跟踪模式的基础上引入了逆跟踪模式,还包括固定模式及手动模式,其会根据不同的状况采用不同的工作模式,并能根据不同地理位置、日期、天气来调整平单轴跟踪光伏支架的工作状态;其在正跟踪阶段时的跟踪角度误差在±1°以内,在早晨、傍晚及极端天气时能够避免阴影遮挡光伏组件,有助于提高光伏电站的整体经济效益。

基于观测数据拟合的天文自主定位算法

根据海上天文定位原理,太阳上中天时的格林半圆时角等于测者所在位置的经度,但六分仪观测难以确定太阳上中天的较准确时间,由此产生的经度误差往往过大,不能满足航海需求。采用数据拟合技术对太阳高度曲线进行拟合处理,能够比较准确地求出太阳上中天的时间,从而给出了不需要推算船位的天文定位算法。通过海上大量实验结果表明:该算法定位周期短、简便易行且有利于减小偶然误差。采用现有六分仪进行观测,定位的纬度最大误差为0.8,经度最大误差为2.5,满足海上航行的导航精度要求。

基于天文年历算法的7.5kW聚光光伏追日系统研制

为了研究聚光光伏发电技术的应用,提出并研制了一种基于天文年历算法的低成本双轴追日系统。追日系统采用STM32F103RC微控制器,与电机编码器位置反馈构成闭环系统,根据时间、经纬度计算出太阳的位置,控制推杆和回转盘动作实施跟踪。分析了各种误差对系统的影响,并通过圭测法检测和长时间运行。结果表明:该追日系统运行稳定,跟踪精确,满足高倍聚光光伏发电系统的需求。

基于PXA270的移动天文观测系统设计

针对目前天文观测系统的局限和不足,在基于Intel PXA270和Linux环境下设计了一套新的移动天文观测系统。采用一种特殊的求天体视位置的算法,实现了天体的高精度定位。用户可通过简单的点击操作使天文望远镜自动转向欲观测的星球,应用数字化视频采集技术将观测的对象显示在屏幕上,并对图像进行实时处理,增强了观测效果。最后给出了实测数据,通过数据可以判断该系统与其他系统相比具有精度高,误差小,观测效果好等优点。

天文改算方法的研究

根据"联合平差"的要求,对天文计算成果要进行统一归算。本文推导出新天文常数、系统对恒星视位置影响的计算公式,并进行了试算;然后通过新旧系统天文点的试算分析,导出了天文点改算模型;最后对JYD和IRP两极坐标系统进行了分析,确定了两极坐标系统差。

一种高精度的太阳跟踪方法

为提高太阳能利用率,提出了同时使用视日跟踪和光电跟踪的太阳跟踪新方法。为提高视日跟踪精度,对常见的太阳位置算法仿真比较,得到实用的太阳位置高精度混合算法;同时,设计了特制的四象限硅光电池,对视日跟踪进行误差修正,从而实现了太阳精确跟踪。理论分析和设计表明,该方法能够实现高精度、全天候地自动跟踪太阳,易于推广应用。

基于PLC的太阳主动跟踪系统的设计

基于PLC控制系统,结合天文学算法,计算出太阳位置,以光电传感器为辅,修正实时太阳位置,利用步进电机驱动减速机和线性致动器,实现对太阳高度角和方位角的双轴闭环主动跟踪。具体分析系统的机械结构、光线传感器原理及其实现方法、天文算法的数学建模、PLC的编程。结果表明其可实现对太阳的准确跟踪,达到较高的精度要求。

视日轨迹太阳跟踪装置控制系统设计

根据天文学上的天球模型,选择地平坐标系法的高度角和方位角来描述太阳位置,并将高度角和方位角的算法程序化,以此作为双轴太阳能跟踪装置的核心算法.采用STC89C52作为控制芯片,利用高精度时钟芯片DS12C887提供时间信息,同时引入风速传感器和压力传感器,使得控制系统能在恶劣条件下可实现自保护和除雪自清洁的功能.最后通过立杆投影法验证太阳能跟踪装置的跟踪效果.

从《四库全书总目》看编纂者对西学的态度

《四库全书》是我国历史上规模最为宏大的丛书,它基本上汇集了乾隆以前中国古代的主要著作,是研究中国古代文化学术的重要文库。该书修于18世纪后期,当时国内“汉学”兴盛,已有的分项摘编的类书已不能适应广大学者研究古籍的需要。同时,为了加强文化统治,乾隆皇帝于1772年下令在全国征集私家所藏善本书籍,搜集《永乐大典》遗籍,并设馆编纂《四库全书》。三百多名学者经过近十年的共同努力,1781年全书始告完成,共收载籍3400余种,计7900余册(现存四部阁本册卷互异,定数不易确论,此从通行约数)。

“月上柳梢头”数学模型分析

本文通过分析北宋著名学者欧阳修《生查子·元夕》中的名句“月上柳梢头，人约黄昏后”，根据不同地点的经纬度和天文学数据以及利用多种天文算法建立了一系列月出月没、日出日落的数学模型，并将地球自转、月球绕地球旋转引起的天文现象与人们的生活习性相结合，通过使用MATLAB软件求得了不同时间、不同地点的符合题意的解，同时利用Stellarium（虚拟天文馆软件），对各个所求解进行了仿真验证，确保了计算结果的真实准确性。

塔式太阳能光热电站控制系统研究

[目的]旨在解决塔式太阳能光热电站控制领域的难点问题。[方法]首先基于太阳位置计算天文算法,发明了一种高精度,易于工程实现的定日镜跟踪控制算法;其次对定日镜场控制系统的主要控制技术进行了研究,包括系统架构、硬件与软件设计方案、基于图像处理的反馈测量方案;最后对电站的全厂控制系统进行了整体设计规划并提出了镜场控制系统与DCS主控系统之间的信号接口。[结果]可大幅度降低工程成本,缩短建设周期。[结论]研究成果体系完整、易于工程实现,可用较低的工程造价满足塔式光热电站控制精度的要求。

GPS授时与卫星定位技术在太阳跟踪系统中的应用

采用太阳跟踪系统能大大地提高太阳能电池板的光电转换效率,本文采用GS-87模块,取得当地经纬度和时间,然后根据天文轨迹算法,精确计算出太阳的定位跟踪参数,即高度角和方位角,从而得出太阳的准确位置,实现太阳轨迹的跟踪。