随着电力电子技术和电源技术的不断进步,对于特定场合的需求,电源设备的性能以及效率也有着更为特殊的要求。在航天、船舶等领域,将高频开关电源融入到电机设备中,构成的一体化同步发电系统也越来越受到重视。然而目前所用到的经典比例积分控制方法,不具备精确稳定输出的能力,不适合低压大电流的应用。鲁棒性、可靠性、功率密度等问题也是制约电源领域发展的原因。为提高低压大电流电源的综合性能,本文针对一体化同步发电系统的控制方法展开分析与研究。首先,本文对传统电压型脉宽调制整流系统进行分析研究,对其主要拓扑结构进行推演,并通过坐标变换得到旋转坐标系下的数学模型。在此基础上,详细分析了空间矢量脉宽调制技术并阐述其空间矢量合成过程以及调制信号的生成。从六个开关管交替开关的开断状态,可得到八个不同的空间矢量,其中六个非零矢量将空间分为六块扇区。通过空间矢量的合成确定工作扇区,进而确定各合成矢量的控制时间、开关时刻及其过调制处理方法,最后得到六路脉宽调制信号完成对开关管的控制。其次,控制技术作为整流系统的核心,存在动态响应慢和不确定扰动导致的控制效果差等问题。本文利用具有非线性控制的反步法,对双闭环控制结构进行重新构建,将双闭环控制结构分为有功分量控制结构以及无功分量控制结构。对反步法的理论及适用条件进行描述和判断,并使用反步法设计全局双闭环控制结构。在非线性的系统模型中,设置中间虚拟控制量,并通过缩小跟踪误差,实现系统跟踪和全局调节。对李雅普诺夫第二稳定性定理进行分析,并利用其对得到的控制函数进行判断,以此得到稳定可靠的控制函数。再次,反步法是一种递归控制方法,然而对于无功分量控制结构,由于其结构简单,无需构建子系统,并没有发挥出反步法的优势,所以本文在深入研究反步法原理的基础上,提出滑模变结构对其进行优化,使得整体双闭环控制结构在具有更强鲁棒性的同时更快响应。最后,为了验证提出的反步法与滑模变结构相结合的整流控制方法的有效性,将全局使用反步法的双闭环控制与优化后的控制方法对比,进行仿真与实验。结果表明,采用反步法与滑模变结构相结合的控制方法,使得整流系统具有更好的动态性能,不但系统功率因数能够达到98.5%左右,而且可以保证电流快速跟踪电压的同时保持较好的正弦波形。当负载突变时,在0.02秒内可再次达到稳定直流输出,系统波动率不超过2%。