太阳是地球气候形成和演变的驱动力,定期测量太阳辐照度,监测太阳活动对太阳光谱辐射的影响,对太阳、大气和气候物理学等方面的研究具有重要意义。星载太阳辐照度光谱仪搭载黎明星平台,主要工作任务是获取165~1650nm光谱范围内高精度、连续的太阳光谱辐照度数据。光谱仪自动跟踪太阳的功能是连续获取高精度光谱数据的重要保障,为实现仪器高精度对日指向跟踪,本文开展以下几个方面的研究:（1）开展航天级光谱仪伺服控制系统的方案研究,提出了一种长寿命、高可靠性的驱动控制软硬件系统方案并完成系统设计。该系统具备与卫星平台数据交互、执行主控指令、驱动二维转台以及伺服控制功能。嵌入式驱动控制器采用经典的“FPGA+DSP”结构,将DSP的引导和应用程序与FPGA的码流数据共同存储在FPGA外扩的反熔丝PROM中。在保证DSP程序高可靠性引导与存储功能的同时,减少了DSP的外部存储芯片,节省了研制成本和电路体积。所研制的软硬件系统为本文的研究及载荷在轨工作奠定了基础。（2）开展光谱仪对日指向模型及误差分析研究,确保太阳进入导行镜的有效视场。仪器测量光谱数据期间,系统依据一台与谱仪光轴平行的导行镜测得的角偏移量来调整转台转角跟踪太阳。基于齐次坐标变换方法建立对日指向模型,反解出转台二维调整角度与太阳矢量、姿态数据、系统安装误差等因素的解析关系,驱动控制转台转动至目标角位置实现对日指向误差修正。为验证模型的有效性,本文基于蒙特卡洛法对光谱仪的主要误差进行仿真分析并开展地面试验,结果表明指向误差低于0.35°,能够保证太阳处于导行镜的半径1°圆形视场中。（3）开展光谱仪对日跟踪的共轴控制系统研究,提高系统的对日跟踪精度有利于仪器信噪比的提高,为获取更准确的光谱数据提供保障。为补偿导行镜的角偏移量存在时间滞后对伺服系统性能的不利影响,建立了光谱仪对日跟踪共轴控制系统,该系统基于转台转角与轨道运动的数学关系建立运动目标模型,并通过参数注入实现适用于每轨的Kalman预测滤波算法。实验结果表明,所提的控制方法能够有效补偿系统的偏移量滞后,系统跟踪误差RMS由5.72″降低至1.43″,跟踪精度明显提高。（4）开展光谱仪对日跟踪的抗扰控制算法研究,光谱仪入轨工作后处于超低转速下运行,伺服控制系统需采用编码器观测转速的同时,还需克服系统的外部扰动及内部参数变化对自身控制性能的影响。为了提高系统的低速抗扰能力,推导了基于模型补偿线性自抗扰控制算法,由于在轨跟踪速度近似为正弦曲线,引入跟踪微分器获取速度的微分进行前馈补偿以改善系统速度环跟踪精度;定量分析了编码器量化过程对系统的影响,并利用系统测量的角度信息,采用龙贝格观测器实现对转速的观测改善编码器量化误差对系统性能的影响。仿真和实验结果表明,与传统PI控制策略相比,本文所提出的低速自抗扰控制系统具有更强的抗扰能力和鲁棒性。本文从开展航天级高可靠性的伺服控制系统方案研究,到光谱仪指向策略研究以实现对日捕获,再到提出基于轨道运动模型的共轴跟踪算法补偿角偏移量滞后,最后对系统的低速抗扰性能进行改善,全面系统地研究了星载光谱仪对日指向跟踪技术。文中对所提出的策略和算法进行了完整的理论分析与实验验证,改善了光谱仪伺服系统的控制性能,为仪器在轨高可靠性的工作提供了技术和理论基础。