2024 第十六届“华中杯”大学生数学建模挑战赛题目 A 题 太阳能路灯光伏板的朝向设计问 思路代码 chatgpt-4版本

不管大小赛事专栏内都会发布思路，小赛事会发布gpt-4版本思路代码。大赛事才会发布手写代码。

为了解决问题一，我们需要编写代码来计算给定条件下光伏板在不同朝向和倾斜角下接收到的太阳直射辐射强度，并确定在每个条件下的最大值。为了完成这个任务，我们将采取以下步骤：

1. 计算太阳的位置参数：太阳高度角、太阳方位角、太阳时角等。
2. 根据太阳的位置参数和给定的城市地理坐标，计算太阳直射辐射强度。
3. 设定光伏板的朝向和倾斜角，计算在每个朝向和倾斜角下的太阳直射辐射强度。
4. 确定在每个条件下的最大太阳直射辐射强度。

我们将使用Python来实现这些步骤。首先，我们需要导入一些必要的库，包括数学库（math）和处理数据的库（numpy）。然后，我们将定义一些必要的函数来计算太阳的位置参数和太阳直射辐射强度。最后，我们将编写主函数来执行这些步骤并输出结果。

下面是详细的代码实现：

import math
import numpy as np

# 定义常量
latitude = 30.5833  # 北纬30度35分，转换为小数形式
longitude = 114.3167  # 东经114度19分，转换为小数形式
solar_constant = 1353  # 太阳常数，单位：W/m^2

# 计算儒略日
def julian_day(year, month, day):
    if month <= 2:
        year -= 1
        month += 12
    A = math.floor(year / 100)
    B = 2 - A + math.floor(A