该文主要研究谐振软开关DC-DC变换器的建模与非线性控制等问题.主要的工作包括以下几个方面:由于开关元件和谐振环节的存在,准谐振变换器是一个时变的非线性离散系统,其电路结构复杂,难以建立一个实用的大信号模型.对于此该文提出利用电路拓扑简化原理来建立其大信号非线性动态模型,并对该模型进行稳态性能及动态特性分析;仿真结果表明该建模方法的有效性.该文首次将变结构建模理论和滑模控制理论系统的引入到准谐振变换器的建模与控制中.针对准谐振变换器有四个不同的工作模态,具有变结构、强非线性的特点,文中利用变结构建模理论建立了其精确的大信号模型,无需做任何简化,适合滑模控制.在设计滑模控制时,值得注意的是对应于不同工作模态下的变结构模型,需考虑分别选择切换面函数,并根据到达条件求得控制律.文中还详细讨论了准谐振变换器滑动模态的动态品质,分析推导出到达时间的计算公式,并指出将最佳阻尼比作为电路参数设计的依据时,可以保证准谐振变换器在趋近运动阶段有较短的到达时间、在滑动模态阶段有较小的超调量,从而有良好的动态品质.从控制角度出发,准谐振变换器是一个高阶非线性系统,在实际控制过程中需要调频,且在控制过程中每个谐振周期内,输出电压都会存在大量的纹波.为了调整输出电压及解决纹波问题,该文采用注入阻尼以稳定的无源性控制理论设计状态反馈控制器:即通过注入需要的阻尼项,适当配置系统能量耗散方程中的"无功力",迫使系统总能量跟踪预期的能量函数,使得闭环控制系统是无源的.近年来,低输出电压和大输出电流的负载条件对开关变换器提出了要求.串联谐振变换器(SRC)以准正弦型电流波形工作,辐射功率小,控制理论较为成熟,越来越受到行家的青睐.该文将滑模控制理论引入到全桥式串联谐振变换器中,获得了较为理想的控制结果.为了调整输出电压及解决纹波问题,该文从能量守衡的角度设计串联谐振变换器的无源性状态反馈控制器.无源性方法可以充分利用物理系统本身的结构特点,为李亚普诺夫函数的构造提供信息.文中在建立EL模型基础上,利用谐波分析法将电路模型化简成适合无源性控制的形式;其次利用"注入阻尼使得系统稳定"的无源性控制思想和Lyapunov稳定性理论来设计一个非线性控制器,使串联谐振变换器的动态性能和参考模型尽量保持一致,对参数变化和外界扰动不敏感,并使稳态误差为零.