伴随着大功率LED芯片发光效率的提高与产业发展,以LED为光源的大功率照明系统逐渐替代原有的照明系统,被广泛应用于道路照明、体育照明等诸多领域。由于产业发展良莠不齐,导致了其在设计与应用中存在着如道路照明中只注重照度均匀性而忽略了亮度均匀性、体育照明高眩光等问题,这就使得对现有系统的重新设计与优化势在必行。近年来由于国家政策的大力扶持,LED照明行业快速发展已趋于饱和,因此拓展大功率LED照明系统在农业照明等新应用领域也迫在眉睫。本论文的主要目的是研究和设计新型LED道路照明系统、防眩光体育照明系统以及智能植物生长箱。本论文完成了以下几项工作：1、研究和讨论情景照明的定义,并将其应用于实际照明系统设计中设计一种全新的配光曲线动态调整方法。应用光学理论、MATLAB编程,设计出等亮度路灯lens。通过光学CAD软件进行分析、优化照明方案,模拟、修正结构设计,最终得到一款等亮度道路照明灯具。2、应用光学理论、照明设计软件完成一款用于体育照明的防眩光工矿灯设计,并通过人眼视觉的角度分析优化,最终得到一款防眩光效果好的工矿灯。3、研究产业最新进展,并针对农业工厂市场空缺设计出一个智能植物生长箱。工作创新性体现在：1、首次将情景照明相关概念应用于大功率LED照明系统的设计中,增加设计的针对性与匹配性,改善照明效果。对现有路灯照明系统的缺陷做出阐释,结合光学、编程软件设计一款等亮度LED路灯,同时设计一款路灯结构,提高生产效率、解决维护问题和消除安全隐患。2、针对现有的体育照明系统中存在的高眩光问题,对工矿灯进行改进,使得其眩光值大大降低,能够满足体育照明。同时从人眼的视觉角度分析该产品所带来的视觉优化效果。3、针对LED行业的整体发展现状与趋势,分析农业应用的可能性及其解决思路。同时设计一款智能植物生长箱,解决现有生长箱的诸多问题。