DC-DC变换器是典型的变结构系统。随着电力电子技术的飞速发展,DC-DC变换器作为电力电子设备的关键技术,对其动态性能和稳态性能要求越来越高,特别是DC-DC变换器的输出跟踪的准确性也提出了更高要求。因此,采用先进的控制理论,保证DC-DC变换器准确的跟踪、稳定的输出以及较好的动态性能是人们关注的重点,也成为一项重要的研究课题。本文基于DC-DC变换器的数学模型,采用自适应控制、反步控制、滑模控制、切换控制等方法,对DC-DC变换器的输出跟踪、动态性能、稳态性能、保成本性能等问题进行了研究,具体工作归纳如下：第一章,简要地介绍了DC-DC变换器的定义、应用、工作原理、分类等基本问题。概述了DC-DC变换器常用的控制方法,以及切换控制在DC-DC变换器中应用的现状。第二章,研究了具有未知常参数不确定性的Buck变换器的输出跟踪问题。在自适应反步控制设计的最后一步加入滑模面的概念设计控制器,所设计的控制器是连续的,同时又能获得很好的跟踪性能,并保证系统是渐近稳定的。第三章,研究当Buck变换器的负载R为具有已知界的时变不确定性时,提出了采用自适应平滑模反步控制设计方法。该方法设计的控制器不仅是连续的,而且对系统中存在的不确定性具有很好的鲁棒性。自适应平滑模反步控制属于有界跟踪,但这个界可以设计得任意小,完全能够满足工程要求。第四章,针对传统的反步方法在控制器的递推设计过程中,需要对虚拟控制进行反复求导而带来的系统设计过程中方程项数的膨胀问题,以及对于符合反步设计的系统中存在具有未知界的时变不确定性时,提出了基于傅里叶级数逼近法的自适应动态面控制方法,并将该方法应用到Buck变换器的控制器设计中,被控系统实现了有界稳定,而且输出以任意小的界跟踪期望值。第五章,研究了带有仿射向量的一类切换系统的保成本控制问题。利用每个子系统的辅助函数来构造整个切换系统的多Lyapunov函数,其中辅助函数具有二次项和一次项函数结构。利用这样的多Lyapunov函数设计切换律,使得切换系统的状态收敛到一个期望的切换平衡点,并且满足保成本指标。此外,研究了具有多胞型切换系统的保成本控制问题,并将所得到的结果应用到Boost和Buck变换器系统中。第六章,针对Buck变换器的特性,考虑电路元件寄生电阻的存在,以及电感工作在连续导通模式下,建立了Buck变换器的精确数学模型。针对此模型,基于切换控制器的方法,研究其输出跟踪问题。首先利用Backstepping技术,设计了两类控制器：第一类保证调节时间不大于任意给定的时间；第二类实现无超调跟踪。然后,基于这两类控制器,我们给出了切换信号的设计方法。最后,通过切换控制器实现了调节时间任意小的无超调跟踪。第七章,对全文所做的工作进行了总结,并指出了下一步研究的问题。