由于环境污染以及煤炭、石油等不可再生能源的匮乏,追求低碳生活大力发展清洁能源成为当今社会的趋势,太阳能逐步成为未来清洁能源发展的主要方向。在对太阳能的开发过程中发现,多变的环境因素导致了光伏电池组件的输出功率不能稳定在最佳运行状态,如何提高光伏电池组件的发电效率是光伏发电系统中的关键问题。本文围绕提高光伏发电系统的输出效率对光伏最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制算法进行研究。首先,根据光伏电池的工作原理,结合光伏电池单元的电路拓扑图及特性对其进行数学模型的搭建,并建立了光伏电池的工程数学模型,在此基础上搭建了光伏电池的仿真模型,分析了光照强度和温度对光伏电池输出特性的影响。其次,从变换器的特性和电路结构两方面对光伏系统主电路DC/DC变换电路进行研究分析,依据光伏电池需升压和变阻抗的需求选用Boost作为系统主电路,并对其参数进行设计。然后,分析研究了传统和智能两类最大功率点跟踪控制算法,对比其各自的优缺点。针对扰动观察法在最大功率点附近产生震荡的现象及模糊PID算法中模糊规则和论域范围无法随着外界环境变化而调整的不足,在模糊PID算法的基础上结合变论域思想,改进了常规的模糊PID控制策略。最后,搭建了扰动观察法、模糊PID及变论域模糊PID三种控制策略的仿真模型,并分别在标准测试及光照强度和温度反复变化的条件下进行仿真分析。仿真结果表明,变论域模糊PID不但有效降低了传统扰动观察法在最大功率点处的震荡问题,还弥补了模糊规则和论域范围无法随着外界环境的变化而调整的不足,并且能在环境条件产生变化时快速稳定在最大功率点,有效地提高了光伏发电系统的输出效率,具有良好的动态和稳态性能。