太阳能聚光发电系统是将太阳能跟踪系统与光学设备相结合,利用光学原理将大面积的太阳光聚集到小的集热器上,进一步转化成热源传给传统的发电系统。基于聚光形式的差异,主要可分为塔式聚光、碟式聚光、槽式聚光和线性菲涅尔式聚光系统四大类。线性菲涅尔式聚光发电系统作为聚光发电技术中新生的潜力军,由于其简单的结构、低廉的成本、突出的风保能力、超高的土地利用等特点,在大范围发电中有很好的应用前景。线性菲涅尔镜场的跟踪不同于单个的太阳板,整个镜场中的各个参数都直接或间接地影响着跟踪接收太阳辐射能的多少。本文主要是从线性菲涅尔镜场的无阴影布置优化、镜场的跟踪倾角的矢量优化计算、镜场夹角控制的优化高度、一次反射镜反射光线进入CPC率的测试、镜场采用的菲涅尔跟踪系统硬件结构、镜场采用的菲涅尔软件系统结构等方面做出研究分析。首先给出镜场优化布置的一个方案,给出计算方法并进行算例分析;之后利用矢量分解法简化镜场倾角的计算,推导出镜场跟踪倾角的计算公式,利用MATLAB软件对镜场跟踪倾角进行误差分析,得出镜元倾角误差对光线进入聚光器的影响;然后利用MATLAB模拟计算、分析得出线性菲涅尔镜场夹角控制高度对应的优化区间。在此基础上,进行一次反射镜反射光线进入CPC率的测试,以测试结果证明,镜元倾角计算的准确性和高度角控制的合理性,对整个线性菲涅尔镜场跟踪系统起到关键性的作用。本文第四章主要介绍了线性菲涅尔镜场跟踪系统的硬件结构,这部分优化第一主要体现在主控单元上,在传统的单片机为控制单元的基础上采用了主控单元为抗干扰能力突出的PLC控制器。以单片机为主控单元的菲涅尔镜场跟踪系统对编程要求相对来说很高,一般都是由卖家编好之后直接买回来用,对程序员的个人素质要求很高,反而PLC则相对来说很容易上手,并且可以根据镜场的需要实时进行程序的补偿。驱动单元由传统的电机改换成了数字控制突出的步进电机,并配备了以AT89C2051单片机和L293D功率放大器构成的驱动控制电路。减速器采用了现如今正处于热门状态的谐波减速器。论文最后主要是介绍了线性菲涅尔镜场跟踪系统的软件部分和实用案例介绍,首先是主程序的编写,可以分成两个小的子程序,一个是基于太阳位置天文参数和公式,对太阳高度角和方位角的准确计算;另一个是步进电机脉冲的计算。综上所述,严格的按照相应的太阳天文位置参数和公式进行编程,计算出太阳高度角和方位角后,完成镜元倾角的计算并向步进电机驱动控制电路发出相应的信号,驱动步进电机控制镜场实时跟踪太阳。总而言之,就目前线性菲涅尔聚光发电技术的水平来看,该跟踪控制方式能做到较高精度的跟踪,并且方便清洗和维修。