随着人类社会的进步,太阳能、风能、潮汐能、核能等一次能源的开发和利用受到广泛重视。在利用光伏电池板接收太阳能进行发电的过程中,使用太阳追踪控制系统可以有效的提高太阳能的利用率。太阳追踪系统常用的控制方法主要有开环追踪和闭环追踪两种方式,开环追踪易产生累积误差,而闭环追踪的效果受传感器接收角的影响较大。为进一步改善太阳追踪系统的追踪效果,提高太阳能的利用率,本文设计了太阳追踪实验平台,并在此基础上对太阳追踪系统的控制策略进行了研究。首先,设计并搭建了太阳追踪系统的硬件实验平台。本文设计了二维转台,用于放置光伏电池板并进行太阳追踪。利用步进电机实现转台的转动控制,根据转矩要求选择步进电机,电机的型号为57HS11242A4。为实现系统的闭环控制,设计了一种传感器用于检测光伏电池板和太阳入射光线是否垂直。设计了光强检测电路,通过光强大小来分析比较不同追踪模式下的太阳能利用率。其次,对比研究了开环追踪方式和闭环追踪方式的特点,提出了阶段式追踪系统的运动控制策略。对于追踪方式采取阶段式控制,追踪系统初始转动和太阳直射光不强时采用开环追踪控制,而在其他时段采用闭环追踪控制。设计了电机变步长控制策略,解决了系统在误差角较大时电机频繁启动的问题。电机控制采取阶段式控制,在误差角较大时,采用变步长电机控制,在误差角较小时,采用定步长电机控制。在此基础上。实现了光伏发电用太阳追踪系统的阶段式控制方法。最后,基于太阳追踪实验平台,进行了追踪控制方式的对比实验。通过测量平行于光伏电池板法线螺钉的阴影长度,得到系统的追踪精度。通过测量光伏电池板接收太阳光的光强,得到追踪系统日接收太阳能总量。实验测量了相同天气情况下无追踪控制、开环追踪控制和阶段式追踪控制三种模式下的太阳追踪系统追踪精度和光伏电池板日接收太阳能总量,并进行了比较分析。实验结果表明:阶段式追踪系统的误差角可以控制在5°左右,分段式追踪控制可以有效提高追踪系统的追踪精度和太阳能接受总量。