近年来,全球化石能源的使用呈阶梯式增长,间接加重了人们生存环境的恶化,冰川融化、酸雨、雾霾等给人们的生存带来了巨大的困扰。可再生能源里的风能、水的势能、太阳能、潮汐及地热能的使用给人们的生活带来了益处,但除太阳能以外的其他能源均受地域限制,大范围内难以推广。太阳能的利用几乎不受地域限制,每个地区都能获得足够的太阳能,其分布范围广、收集简单、成本低廉、无污染等特点受到各国专家的青睐,逐渐成为清洁能源使用的榜首。光热转换是太阳能热利用的主要方向,其中线性菲涅尔式以反射镜制造和清洗简单、抗风能力强、成本低等特点成为当前热发电技术的主流。在该系统中,聚光集热环节是系统的核心,真空集热管（简称集热管）作为集热环节的关键器件,其质量直接影响到热电站后续是否可以实现24小时不间断发电及发电效率和成本等。集热管质量主要以热性能来衡量,对集热管的热性能进行精确测试成为系统聚光集热环节的重点。本课题以集热管作为测试对象,依据稳态平衡法建立集热管热损测试平台（简称测试台）,对其热性能进行精准评估。首先,结合实际测试情况,对集热管的测试方法进行分析,选用稳态平衡法进行测试。针对集热管测试过程中末端散热较大、温度场分布不均匀、检测装置的误差、温控算法的精度等技术难点进行了深入的分析,并分别给出了改进的思路及解决方法。然后,分析了测试台的测试特性和总体硬件框架等,明确测试台的温度和电量采集、末端热补偿、温度控制等部分的功能,选择合适的器件进行测试台的搭建并根据实际情况进行调整。使用Visual Basic（简称VB）语言进行基于测试台的上位机控制软件开发,该软件可实现温度的采集与控制、当前温度的电量采集与计算、历史测试数据的存储、历史电量和温度数据的绘制等。最后,针对常规测试台只能测试单一直径集热管的缺陷,研究了一种机械结构对其进行改进,改进后的测试台可实现不同直径集热管的测试,并在该测试台上安装光学测量仪器对集热管光学性能进行表征。使用实验法对集热管温控系统进行数学分析,利用阶跃响应和参数辨识法对数学模型进行推导,得到其传递函数。针对测试台的PID算法控制精度低和效率差等不足,对积分分离、模糊控制、粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）及综合学习粒子群（Comprehensive Learning Particle Swarm,CLPSO）等算法的原理进行了分析,将常规算法与智能算法原理进行融合构成积分分离PID、模糊PID等。经比较,模糊PID控制效果较好,然后使用PSO和CLPSO优化模糊PID控制器,并在MATLAB中进行仿真验证。仿真结果表明:CLPSO优化后的模糊PID算法控制精度最高,响应速度较快,动态性能最佳。选择国产4060 mm集热管和PTR70集热管在测试台进行光学性能测试并在150-500℃范围内进行热性能测试,将测试数据进行汇总对比。光学测试结果表明:国产集热管在可见光范围内反射率低、吸收率高;两者的玻璃罩透过率基本接近。热性能测试结果表明:CLPSO优化后的模糊PID算法应用于集热管的测试过程中,其测试效率显著提升、控温精度达到±0.5℃、调节时间为33 min,较未优化前减少13 min、系统超调量减少5%,测试数据经拟合后相关系数高,性能优良。综合分析,该算法满足控温精度的要求,数据拟合程度较高,在一定程度上能够反映不同温度点的热损失情况。