目前关于非接触电能传输系统最大功率跟踪的研究存在着较少针对三阶补偿拓扑结构、跟踪过程容易陷入局部最优、最优点附近容易发生振荡及无法兼顾跟踪速度与精度等问题。针对以上问题,本文以基于轴式松耦合变压器的电磁感应式非接触电能传输系统为研究对象,构建三阶补偿拓扑结构并进行理论研究,提出一种易实现、变步长、高精度、防振荡的改进扰动观察法来对传输系统进行最大功率跟踪。首先,通过构建三阶补偿及松耦合变压器数学模型,推导补偿元件参数与谐振频率、输出电压与频率等关系式,设定补偿元件参数及系统固有频率。其次,分析元件参数漂移对系统输出曲线的影响,计算出系统元件参数化扫描下所有的输出电压与频率的关系曲线,根据曲线分布规律及输出特性截取出合理工作频段,避免跟踪时陷入局部最优。再次,针对扰动观察法的缺陷,进行改进扰动观察法设计,其具有判断跟踪方向、选择步长、自动启动跟踪、自动结束跟踪和防死循环等功能,可以实现最大功率点的精准跟踪,并解决最优点附近振荡、无法兼顾速度与精度和陷入局部最优的问题。然后基于改进扰动观察法对系统进行最大功率跟踪控制仿真研究,验证方法的可行性。最后,进行补偿元件温度特性测试、补偿元件参数漂移对传输系统输出特性影响的测试及改进扰动观察法最大功率跟踪测试,验证模型与方法的正确性。