随着“双碳”目标的确定,可再生能源的重要性日益突出,太阳能发电作为可再生能源发电的重要途径之一,其研究价值不容小觑。太阳能发电可分为光伏发电和光热发电两种,由于光热发电自带大规模、低成本、安全性高的储能系统,是最清洁、低碳的绿色能源发电方式。而光热发电分塔式、槽式、碟式、线性非涅尔式四种主要技术形式,其中塔式光热发电凭借着大规模、低热损、高聚光比和高运行温度等特点成为目前最适合大规模商业化发电的,也是最有发展前景的光热发电技术。在塔式太阳能热发电站中,定日镜跟踪控制技术作为塔式太阳能发电的关键技术,直接影响着塔式电站的发电效率和运营成本。本文针对定日镜实验台设计追日跟踪控制系统,主要研究内容如下:通过研究太阳的运动规律,根据天文公式和数学算法建立了太阳跟踪模型,运用反射聚光原理和定日镜的运动原理确定跟踪方式,并基于太阳位置和光学原理建立定日镜的跟踪模型。运用提出的算法对某一天太阳的高度角和方位角、镜场中某一位置定日镜的高度角和方位角进行模拟仿真并展开分析。根据定日镜跟踪控制系统原理,提出其硬件架构,采用STM32F407单片机作为该控制系统的核心,完成了主控器和电机驱动两部分硬件选型、电路设计制作等工作。分析定日镜的工作流程,构建完整的逻辑控制方案,完成跟踪控制软件设计。同时采用Vijeo-Designer完成上位机软件设计,监控定日镜的运行状态。完成了定日镜跟踪控制系统原理样机试制,搭建了样机测试平台,将定日镜方位角、高度角的仿真和实验结果进行对比,表明本系统定日镜的太阳跟踪精度误差在-0.2°～+0.2°,且系统运行稳定,具有较高的可靠性。