随着对控制系统要求的提高,对于需要同时满足设定值跟随特性和干扰值抑制特性的系统,采用一自由度PID控制时,如果对扰动抑制问题处理不当,就会给输出带来较大的超调量和较长的调节时间,采用二自由度PID控制可以很好的解决这个问题。近年来,二自由度PID控制广泛应用于过程控制领域,如时滞系统、高性能运动控制系统等,但很少应用于开关电源,本文为了改善开关电源输出端的超调量,引入二自由度PID控制技术,并运用DSP研制二自由度PID控制的移相全桥变换器,主要的研究工作如下:（1）对移相全桥变换器的系统进行分析。明确系统需求和原理,讨论变换器传统型、常见的改进型电路拓扑结构和滤波电路类型,确定采用传统型拓扑结构和全波整流作为研究对象,分析一自由度PID控制和二自由度PID控制算法的工作原理和控制系统结构,确定采用二自由度PID控制作为控制算法。（2）对移相全桥变换器的开环电路进行设计。通过计算器件参数和对器件进行选型来设计主电路,讨论状态空间平均法和频域法的建模原理,使用两种建模方法分别对变换器进行小信号建模、设计传递函数,绘制波特图,通过波特图的分析比较,确定将频域法的传递函数作为开环电路的传递函数。（3）对移相全桥变换器的闭环控制电路进行设计。首先,根据频域法的波特图分析控制系统的稳定性,用Matlab/sisotool设计补偿函数。其次,针对补偿后输出电压超调量过大的问题,提出二自由度PID控制,通过观察系统在设定值跟随特性和干扰值抑制特性下的阶跃响应,分别设计和调整二自由度PID控制的两组控制参数,运用Matlab/Simulink进行仿真分析,对比一自由度PID控制和二自由度PID在输出电压动态性能上的效果,结果表明二自由度PID控制输出电压的超调量更小,设定值跟随特性更好。最后,选择TMS320F28335作为控制芯片,设计了控制电路,包括供电电路、驱动电路、采样电路。基于CCS开发工具,设计了控制程序,包括主程序、中断子程序、PID控制子程序。（4）对移相全桥变换器系统进行仿真与测试。运用Matlab/Simulink完成一、二自由度PID控制电路的仿真,对电压、纹波输出特性进行测试,基于DSP制作一台移相全桥变换器的原理样机,对整个系统进行测试,包括功能和性能指标验证。经实验室测试得出:样机的输出电压为11.9V,纹波为155m V,效率为90%,满足系统设计要求。