能源短缺是目前世界面临的重要难题,不可再生资源的日渐枯竭使得可再生资源的发展势在必行。太阳能作为地球最大的可再生能源目前的主要问题是利用效率不高。定日镜技术是塔式太阳能发电的关键技术,定日镜作为太阳能量传递的第一步,其功能在于跟踪、聚集太阳光并精准地反射到吸热器上,定日镜的运行方式、跟踪方法和反射精度决定了塔式电站的发电效率。由于外部因素及定日镜本身存在的误差导致定日镜在长期运行过程中聚光精度降低,引起了电站光热转换效率降低。因此,定日镜的追日精度是塔式发电系统比较重要的参数指标,只有定日镜的追日精度足够高,才能保证光热发电系统的发电效率。本文主要针对塔式电站镜场定日镜追日跟踪控制过程中相关技术的研究与实现,主要工作如下:(1)太阳运动规律与定日镜追日反射原理研究研究太阳运动规律,建立太阳运动模型,并对特定日期的太阳运动轨迹进行了仿真。基于精确的太阳轨迹计算,结合定日镜反射聚光原理建立了定日镜跟踪反射模型,并仿真分析了镜场中某一位置定日镜转动规律。(2)定日镜追日反射误差特性分析通过对定日镜运行过程中存在的误差进行分析,并针对影响定日镜追日精度的主要误差进行模型建立,根据误差模型仿真分析了相关误差对定日镜反射光斑漂移特性的影响。(3)定日镜运行状态检测及参数软测量在误差特性分析的基础上,针对单个定日镜进行光斑检测试验。利用图像处理技术处理光斑图像,与传感器实测数据相结合并根据算法计算出定日镜的误差。(4)定日镜闭环控制设计与测试针对目前定日镜开环控制的精度较低的问题,提出运用微机电系统(Microelectro Mechanical Systems,简称MEMS,)传感器实时检测定日镜的运行姿态角度并反馈的闭环控制系统,并对定日镜的姿态角度测量进行了实验验证。