维度网讯，伊拉克巴格达理工大学（University of Technology in Baghdad）的一项研究测试了适用于恶劣环境的太阳能跟踪器气动执行器设计，结果显示单轴单执行器使平均效率提升62.3%，双轴双执行器使平均效率提升66.4%。

总部位于悉尼的气动技术工业执行机构经销商Air Springs Supply技术产品经理Vinh Lam表示，工程师在这项研究中发现的所有优势都适用于澳大利亚的条件。Lam说，空气弹簧执行器非常适用于各种城市和农村的太阳能驱动应用，尤其适用于恶劣的偏远地区，如矿山和内陆太阳能农场，或屋顶应用，这些用户看重免维护的耐久性和长使用寿命。

这项研究于2025年发表在Science Direct上，题为《Design and implementation of pneumatic actuators in a dual-axis solar tracker under the harsh climatic conditions of Karbala city》（在卡尔巴拉市恶劣气候条件下双轴太阳能跟踪器中气动执行器的设计与实现），旨在以最低成本设计驱动闭环双轴太阳能跟踪器所需的气动执行器，同时考虑卡尔巴拉市最恶劣气候条件下的最大负载，包括风速和冲击角度。该方法依赖于倾斜角、执行器位移以及驱动适用于干旱沙漠气候的闭环双轴太阳能跟踪器所需的功率，该地区夏季温度峰值可达45摄氏度，但经常超过50摄氏度。

科学家在研究中解释说，跟踪系统中使用两个双作用气缸作为执行器，以跟踪太阳从东向西的每日运动和从北向南的季节性运动。设计的参数包括活塞内径和气缸行程长度。他们称，使用两个阀门和节流阀来调节每个气动执行器的位置，以便于气缸的移动。滑轨上的旋转盘和链条将一个气缸的直线运动转换为旋转运动。还通过基于PID的闭环控制分析了气动系统的稳定性。

研究报告称，分配了连续三天对系统进行实验测试。根据研究结果，使用单个执行器在单轴上移动时，太阳能电池板的平均效率提升了62.3%；使用两个执行器在双轴上移动时，平均效率提升了66.4%。在PID控制单元下对气缸运动进行的稳定性研究表明，系统响应令人满意，稳态误差为0.00734%，超调量为0.505%，稳定时间为1.034秒，上升时间为145.76毫秒。

Lam补充说，空气弹簧执行器设计为通过弧线运动，无需机械U形夹，可实现高达30度的角运动。这在运动并非完全直线、需要减少复杂性和磨损点的应用中特别有用。Lam表示，空气弹簧执行器的初始成本可以是具有类似力能力的传统气动或液压缸的一半，而且它们比电动执行器简单得多，并且高度容忍不利的运行条件。他说，当然，没有一种技术是通用的理想选择，但空气弹簧在城市和农村太阳能应用中有很多优点，随着澳大利亚进入太阳能时代，它们确实值得工程界的关注。

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