高精度太阳能跟踪技术的本质是精确地实现太阳定位。目前,高精度太阳能跟踪技术在光伏发电、太阳能照明灯等领域中已占据重要地位。本文围绕高精度太阳能跟踪系统中光源角度传感器展开一系列的研究工作,本文主要工作如下:(1)提出高精度光源角度传感器及检测仪器设计目标。首先,依据太阳运行规律,确定了传感器检测角度范围和检测精度,进而转化为传感器的设计指标;其次,分别阐述了传感器和检测仪器的设计原理;最后,完成了传感器设计指标的可行性分析。(2)提出一种智能检测仪器的检测方法。首先,基于功率调节方法控制模拟光源强度;采用开普勒望远镜原理,控制光源产生平行光线;其次,利用旋转基座控制模拟光源入射角度;最后,根据传感器检测信号,采用系统辨识方法确定光照角度的灰箱模型。(3)提出了一种快速寻优的改进差分进化算法。本算法用于优化智能检测仪器的控制,提高光源角度传感器灰箱模型参数辨识精确性。另外,设计了基于改进差分进化算法的智能控制器,并对控制系统进行了仿真分析。(4)实现了光源角度传感器及检测仪器控制系统的设计。首先介绍了光源角度传感器和智能检测仪器中控制系统的软硬件设计;其次,通过智能检测仪器的应用分析,利用最小二乘法对光照角度的灰箱模型中未知参数进行辨识,确定了光照角度模型。综上所述,本文顺利研制了高精度光源角度传感器及智能检测仪器,并通过智能检测仪器的应用,确定了光照角度传感器的光照角度模型。