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太阳能能有效缓解全球能源危机和环境危机,太阳光照明方式作为太阳能应用领域的一个重要分支,具有绿色环保和益于人体健康等优点,逐渐成为能源领域研究的热点之一。追踪系统的实时追踪精度和稳定性是影响光纤导光效率和太阳光利用效率的关键因素,为了提高太阳光追踪照明系统的导光效率,需要对太阳光追踪控制方法进行研究。针对追踪传感器的视角范围较小和精度低引起“盲追”、“追丢”等问题,基于双轴追踪结构设计了太阳光追踪照明系统,提出以光电追踪为主、太阳轨迹为辅的混合追踪方式实现大范围跟踪。采用王炳忠轨迹(Wang)算法构建了基于太阳轨迹的追踪方式,方位角和高度角的追踪误差为±0.5°。基于光学软件TracePro分析了聚焦光斑位置与太阳入射光线偏移角度之间关系,获得了满足导光效率要求的光线偏移角度范围±0.26°。并以四象限追踪原理设计精度可达0.05°的追踪传感器,实现了高精度追踪。针对太阳追踪照明系统的功能需求,以STM32和嵌入式操作系统μC/OS-II设计了太阳追踪控制系统;采用C/S模式和WiFi无线通信方式,构建了其远程测控平台,功能试验表明:监控系统能满足太阳追踪系统参数实时监控的要求。采用Wang太阳轨迹算法,结合ADAMS和MATLAB实现了太阳光轨迹追踪仿真控制,仿真结果表明:系统能够快速追踪设定的目标角度,并实时反映太阳追踪系统的运动状态。针对追踪传感器的追踪性能开展了试验,获得了传感器感光理论设计值与实际光照值之间的关系,提出了误差校正补偿方法。并基于不同控制参数、校正补偿策略进行了追踪控制性能试验。结果表明:当方位和高度的误差校正系数为1.6和2.5时有效削减了追踪过程中光照的振荡。在外界环境光强稳定的状态下,高度角与方位角的追踪调整波动量分别降低了68%和33%,能够校正透镜聚焦光斑位置;在复杂天气状况下,光纤输出光照的稳定性和跟踪性较好,追踪精度和装置导光效率明显提高。开展的太阳光追踪照明控制系统的研究,提高了导光效率,对降低白天建筑照明耗能和提高健康生活质量具有非常大的工程意义和应用价值。