塔式太阳能热电站以其发电稳定、发电高效等优点成为太阳能利用领域的重要发展方向。但是塔式太阳能热电站建设维护费用高，其中定日镜场的投资约占总投资的一半。我国在塔式太阳能应用技术方面起步较晚，对塔式太阳能技术的研究和应用还不够深入，塔式太阳能热电站也不够普及。本文主要以三轴定日镜的单机系统作为研究对象，先是分析三轴定日镜相较于常规双轴定日镜的优势，再分析三轴定日镜的运动模型，然后设计三轴定日镜整体硬件平台，最后完成相应的上下位机软件设计。具体内容如下：
　　(1)三轴定日镜抗风性能研究。通过对风荷载特性分析，建立起三轴定日镜的静风响应模型，在abaqus中进行静风响应分析，并与目前主流的双轴定日镜进行抗风性能优劣比较，得出三轴定日镜对于抵抗风致倾覆更具优势。
　　(2)三轴定日镜运动建模研究。根据太阳运动特点和实际情况，建立高精度太阳位置数学模型。针对三轴定日镜的运动方式，建立起对应的运动模型，并以此为基础设计三轴定日镜控制的算法模块。同时针对三轴定日镜特有的支撑柱基点选定，进行了理论分析和试算确定。
　　(3)三轴定日镜单机系统的硬件设计研究。通过分析三轴定日镜单机系统的性能需求，设计三轴定日镜的下位机整体硬件系统，并就硬件模块的原理分析、器件选型和电路设计三个部分详细讨论，搭建三轴定日镜单机系统的硬件平台。
　　(4)三轴定日镜控制系统的上位机软件和下位机软件设计研究。通过分析三轴定日镜控制系统的软件功能需求，对上位机和下位机软件进行了设计。下位机以IAR为开发环境，C为开发语言完成程序的编写和烧录。上位机以G语言为基础，LabVIEW为人机交互，结合Matlab完成上位机的程序开发。
　　(5)经过对三轴定日镜缩尺模型的调试和测试，验证了三轴定日镜控制方案的可行性和准确性，并对三轴定日镜在整个镜场中的运动进行了仿真分析，验证其对整体而言的普适性。
　　(6)对本文设计的三轴定日镜进行总结和展望，进一步完善和验证三轴定日镜。三轴定日镜的研制为缩减塔式光热电站的建设维护成本，提供了一种新型可行的方案。