能源是人类社会发展进步的物质基础，随着世界人口的快速增长和工业化水平的飞速提升，对能源的需求量与日俱增，随之而来的能源危机也日益严峻。为缓解能源危机，太阳能成为最为理想的替代能源。研究开发具有普适性的太阳能光纤照明系统，可节约照明用电，减少不可再生能源的消耗。　　太阳能存在能量密度低、辐照度不均匀等缺点，使太阳能的利用仍存在很多亟待解决的技术问题。为提高太阳能的利用效率，本论文围绕太阳能光纤照明系统的关键技术开展研究工作，研究的主要内容有:　　(1)建立两级菲涅耳透镜聚光系统，以获得更大的太阳追踪允许偏角，更小的聚焦光斑。通过分析光纤导光及透镜分光的原理，提出太阳能分波段传输方案，不仅可滤除各种害射线只传导安全的可见光，还可降低光纤端口的温度。研究光纤末端照度与照明距离之间的关系，得出末端光照度与光源发光强度成正比，与距离平方成反比。详细分析聚焦光源横向、纵向及角度误差对光纤耦合效率的影响。　　(2)构建视日运动轨迹跟踪与光电跟踪相结合的双轴太阳能自动跟踪系统，研究基于PSD器件的太阳位置传感器的测量原理及检测电路，实现太阳运行轨迹的高精度跟踪。设计太阳能光纤照明系统机械结构。　　(3)基于FPGA控制器设计太阳能光纤照明系统的控制系统，为系统提供可靠的硬件基础和软件环境。软件采用模块化思想，自项向下设计。硬件电路主要包括AD转换电路、步进电机驱动电路、FPGA主控制电路及各个电源电路。　　(4)通过分析双轴太阳自动跟踪系统的数学模型，研究基于RBF神经网络在线整定PID控制器参数的方法，运用RBF神经网络实现跟踪系统的在线辨识，获得PID参数在线调整信息，然后利用单神经元对控制器参数进行在线自适应整定，从而实现跟踪系统的智能控制。