随着世界常规能源的日益匮乏、人类对电力需求的不断增加以及化石能源造成的环境恶化,太阳能以其储量无限、使用清洁以及开发成本低等独特优势受到越来越多的关注和重视。塔式太阳能热发电是大型太阳能热发电中最为经济和最具市场前景的发电方式。然而,由于技术和经济的原因,我国塔式太阳能技术起步较晚,关于塔式热发电系统的研究较少,目前还存在很多问题亟须解决。本篇论文对太阳的运动规律进行了探讨,研究了定日镜如何实现聚光跟踪控制,对定日镜的反射光斑进行了模拟仿真,进而研究了定日镜场指向点的优化控制,探索了塔式太阳能的聚光建模、控制及优化技术。本文研究的具体内容如下：(1)太阳辐射及运动规律的研究根据太阳的运动特点,建立了太阳运动模型,仿真计算出太阳运动轨迹在每一天的变化,总结得出太阳角度的变化规律。(2)定日镜聚光跟踪模型建立与静态光斑特性仿真建立了定日镜高度角、方位角全跟踪系统的几何模型,提出了一种定日镜光斑成像模型建立的方法,仿真计算了不同时间、不同方位定日镜反射光斑的成像,并总结了光斑变化规律。(3)定日镜动态光斑漂移特性的研究在计算定日镜反射光斑中心漂移的基础上,仿真计算了不同季节、不同时刻和不同位置的定日镜反射的动态光斑及其溢出,总结分析了光斑溢出与太阳位置和定日镜位置的关系。(4)定日镜场指向点优化控制策略的研究在仿真定日镜光斑漂移的基础上,提出了一种对定日镜场实现多指向点的SG(sort-grouping)优化调度算法,使吸热器表面上的能量分布均匀。仿真结果验证了上述研究的正确性和可行性,为深入研究塔式太阳能热发电技术,实现我国太阳能热发电技术的大力发展奠定了良好的理论基础。