目前人类面临化石能源枯竭和环境污染的巨大压力，开发利用清洁能源并提高清洁能源的利用率对我国乃至全球都具有重要战略意义。太阳能光伏发电由于不受地域限制、清洁无害、储量巨大等特点而备受全球各国的青睐，除了陆地上的大规模太阳能阵列发电技术得到广泛应用外，海上移动光伏太阳能发电系统也成为研究热点。海上移动光伏发电系统由于位置的变化和船舶振荡的影响，需要光伏电池板追光控制系统能够快速、准确跟踪太阳方位，实现最大的太阳能利用率。因此，论文从太阳能电池板追光控制器设计和最大功率跟踪控制两方面展开研究，主要研究工作如下：
　　首先，论文介绍了光伏太阳能发展动态和本课题的背景及研究意义，分析了国内外移动光伏太阳能技术发展趋势，归纳了各种太阳方位跟踪控制方法和最大功率跟踪方法的优缺点。结合海上移动光伏发电系统的特点，总结了提高海上移动光伏发电系统效率而需要解决的关键问题，为后续研究提供了指导。
　　其次，论文介绍了基本船载光伏太阳能发电系统的组成，设计了海上移动太阳能电池板太阳方位跟踪系统的结构，给出了太阳高度角和方位角计算方法，根据海上航行特点建立了地球坐标系与随船坐标系，设计了随船坐标系中随航向变化以确定太阳高度角和方位角的方法。
　　再次，论文针对光伏电池板追光伺服跟踪系统的控制器设计问题，在直流电机等效电路基础上推导了伺服系统闭环传递函数，分析了伺服系统的闭环系统特性，并根据极点配置原理提出了一种角度控制PID控制器参数整定方法，通过仿真模拟了伺服系统的角度跟踪动静态特性，仿真结果表明所设计的太阳方位跟踪系统能够适应航向变化过程中太阳方位跟踪要求，具有快速、准确的跟踪性能。
　　最后，论文结合电路原理建立了光伏电池数学模型，分析了光伏电池受温度、太阳辐射照度影响的特性。根据随机逼近优化理论，设计了一种基于同步扰动随机逼近算法的光伏电池最大功率跟踪方法，给出了根据功率变化梯度信息进行搜索的迭代计算方法。仿真模拟了温度、辐射照度变化时最大功率跟踪的动静态性能，结果表明论文所提出的最大功率跟踪算法能够快速、准确跟踪光伏系统最大功率点。