太阳能光伏发电作为一种新能源使用方式正在全球范围内得到广泛关注和应用，随着全球光伏新增装机容量的快速增长，在使用中如何提高太阳能光伏系统的发电效率，是一个重要且极具价值的研究方向。据研究，与固定式光伏发电相比，如果采用自动跟踪装置，可使太阳能的接受率提高35％左右，发电量可提高20％以上，但是太阳跟踪装置在实际应用中常以传统的串联结构式为主，受环境影响大，承载能力及稳定性差等问题突出。基于此，本文提出了一种新型的并联机构跟踪装置，并设计出完整的太阳追踪系统，能够快速调节并对太阳进行有效跟踪。论文研究的主要结论如下:　　(1)根据天球理论，建立了太阳在地平坐标系下的位置模型，采用高精度的Bourges赤纬角算法得出杭州地区全年的方位角及高度角范围，并对方位角进行零线修正及公式修正，最后以杭州地区为例求解出全年跟踪太阳时的理想追踪区域。　　(2)根据单开链分析法，综合出了一类符合追踪要求的空间2R(旋转)自由度并联机构，用螺旋理论对U-PRU-PUS并联机构进行分析，证明了此机构具有2个旋转自由度且解耦的特性。通过位置变化矩阵求出并联机构的正解及逆解，并用雅克比矩阵分析出机构的奇异位形，经边界搜索法求解出并联机构的工作空间，并经过太阳位置角与机构欧拉角转换，得出机构方位角变化范围可达[-90°，90°]，机构高度角变化范围为[0°，90°]。　　(3)基于变加权系数的自适应遗传算法对并联结构参数进行最优解搜索，通过Pareto解集，得出优化后的追踪区域S=12954.5，与未优化前相比增大了4.6％，优化后的驱动杆长l3=372.2mm，与未优化前比较相对减小了11.2％，优化后的结构更紧凑，能量消耗更低，追踪的范围更大。通过并联机构运动学模型求解出的实际太阳位置和理想太阳位置进行比较，检验所建立并联机构运动学模型的正确性，并通过春分日的仿真分析，进一步验证模型正确性。　　(4)完成并联机构追踪装置的样机加工，对整个独立发电的太阳追踪系统进行设计，并以春分日为例，完成对追踪装置的追踪控制，得出日出、日落时刻的追踪极限位置与理论及仿真求得的位置极限角一致，验证了追踪装置设计的可靠性及有效性。