核反应堆功率控制技术是保证核电站安全、经济运行的关键技术之一。随着核电在总发电量中比例的不断增加，核电机组协助电网进行调峰的迫切性尤为突出，要求反应堆具备能够根据电网需求迅速有效调整其功率的能力，即负荷跟踪能力，以保证电网的稳定性和抗冲击性，提高核电机组运行的经济效益。　　由于压水堆运行过程具有高度复杂性、时滞性和非线性，在功率出现较大波动时，传统的PID控制在调节时间及稳态误差等控制性能方面仍存在很大的提升空间。变结构控制具有结构简单、响应迅速等特点，且对外界干扰具有较强的鲁棒性。将变结构控制理论应用在压水堆功率控制中具有重要意义。　　本论文首先通过分析压水堆核电厂负荷跟踪过程及反应性的各个影响因素，采用集中参数法分别建立描述压水堆核电厂功率调节过程的微分时域模型和状态空间模型。针对堆芯模型中缓发中子先驱核相对浓度、堆芯燃料平均温度等无法直接测量的状态变量，设计了基于滑模原理的状态观测器以获得这些状态变量的估计值。设计了包含非线性滑模面及趋近率的滑模控制器对压水堆输出功率进行跟踪控制，并分析了不同趋近率参数对控制效果的影响。　　在此基础上，本论文针对压水堆功率控制模型中包含不确定性的情况，设计了串级扩张状态观测器对不可测状态变量和不确定参数进行观测估计。为保证滑模控制过程中的趋近运动品质，提出了一种改进趋近率并从理论上分析其动态性能。随后，设计了基于改进滑模算法的滑模控制器对压水堆输出功率进行跟踪控制，并分析了改进趋近率在控制效果上的优势与劣势。　　最后，本论文将模糊控制与滑模控制相结合，通过模糊规则自适应调节改进趋近率参数，使趋近运动过程保持最佳动态品质，从而达到削弱抖振，提高控制器性能的目的。基于 Lyapunov稳定判据，从理论上证明了所设计的控制系统的全局闭环渐进稳定性，并通过仿真验证了以上控制器对压水堆功率控制的可行性。