随着科学技术的不断发展,DC/DC变换器在生产生活中起到了越来越重要的作用,而且人们对于DC/DC变换器的性能也提出了越来越高的要求。因此,需要研究更好的控制算法使得DC/DC变换器具有更好的性能。模型预测控制因为其优异的处理约束的能力以及优良的控制效果被广泛应用,而随着芯片技术的发展,较大的在线运算量基本上不再制约模型预测控制的推广。本文针对Buck-Boost变换器进行了研究,将模型预测控制应用到变换器的输出电压控制策略上,并针对变换器快速响应的目标,提出了一种时间最优模型预测控制的方法。通过对Buck-Boost变换器拓扑结构以及工作原理的分析,使用状态空间平均法求得变换器的非线性模型。然后在变换器的稳定点附近线性化,得到一个线性化的模型。使用这个线性化的模型作为模型预测控制的模型,选择合适的目标函数和约束条件,得到了Buck-Boost变换器的模型预测控制算法。针对变换器在输出电压改变时需要快速稳定到新的稳定状态的需求,提出了基于离线计算的多面体可达集的时间最优模型预测控制,详细介绍了一种新的减少离线计算一系列可达集运算量的方法,并使用一步模型预测控制降低在线计算量。通过Matlab/Simulink环境仿真,验证了所提出的模型预测控制方法和时间最优模型预测控制方法的正确性和可行性。