为了解决能源危机问题、实现可持续发展、构建绿色环保社会,世界各国都在积极开发利用太阳能资源。太阳能的利用已经渗透到社会各方面,但太阳能利用效率低这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及和发展。为提高太阳能利用效率而进行太阳自动跟踪控制器的研究,有着重大而深远的意义。在分析比较了国内外常用的几种跟踪方式后,本课题设计了一种新型的闭环式双轴太阳跟踪控制器。该控制器以视日运动轨迹跟踪为主,采用图像传感器作为闭环部分传感元件获取跟踪偏差。太阳跟踪控制器工作过程为:上位机根据当地经纬度和当前时间,计算太阳高度角与方位角并转换为俯仰和水平电机运行的步数,经驱动电路驱动步进电机,步进电机驱动跟踪机构,实现太阳的跟踪。视日运动轨迹跟踪结束后,图像传感器采集当前太阳的位置,经数字图像处理后获取跟踪偏差,当偏差值大于设定阈值时,计算机将其转化为俯仰和水平电机校正步数,并通过驱动跟踪机构,将跟踪系统运行至应达到的位置,从而使系统构成了闭环跟踪系统。本课题完成了跟踪控制器的硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括:跟踪器控制电路、步进电机驱动电路、图像采集电路、限位信号采集电路和串口通讯电路等。软件设计主要包括:采用Visual C++编写人机交互控制平台、设计MATLAB算法进行图像处理并获取跟踪偏差、基于MCC实现VC与MATLAB联合编程。通过对实验数据的分析表明:阴天、多云(无法获取太阳图像时)情况下高度角跟踪平均误差<1.5°,方位角跟踪平均误差<1.2°;正常(可以获取太阳图像时)情况下高度角跟踪平均误差<0.5°,方位角跟踪平均误差<0.4°。综上工作,本课题设计完成了一种新型的闭环式太阳自动跟踪控制器,实验结果表明,跟踪控制器在可靠性、跟踪精度、抗干扰性等方面均得到了有效的提高。最后,给出了本课题的工作总结和进一步研究的方向。