单相Boost PFC和PWM整流在AC-DC功率变换中应用广泛，其高功率因数运行时可有效解决电力电子接入装置对电网的谐波污染问题。然而，单相AC-DC系统中的低频不稳定现象会导致功率因数校正效果的急剧下降。为了避免单相Boost PFC系统中的低频不稳定，现有改善控制策略多基于电压反馈，此类方式会导致系统动态响应性能的下降。此外，dq模式控制两级PWM整流系统的低频稳定性分析及控制目前仍缺少相关研究报道，且可供借鉴的稳定性改善控制方案具有复杂的设计过程。针对上述问题，本文分别基于Boost PFC系统的谐波平均模型和两级PWM整流系统的阻抗稳定判据，对低频稳定性进行分析并提出兼顾稳定性和动、稳态性能的复合控制策略。完成主要内容和研究成果如下：
　　①提出比例电压外环结合三次电流谐波前馈补偿控制策略。针对阻性负载单相单级Boost PFC系统中存在的非线性低频不稳定现象，利用大信号谐波平均模型确定了原被控系统的稳定边界和所提控制的可控范围。所提控制中，比例电压外环使系统工作于恒稳定运行状态，并可保证快速动态响应特性；三次电流谐波前馈补偿负责改善稳态THD结果。本文基于UC3854BN对传统控制和所提控制进行了对比实验，实验结果验证了所提控制的优良性能。
　　②类推应用①中的所提控制策略，实现了对单相Boost PFC级联双管正激DC-DC变换器系统低频不稳定行为的控制。针对两级Boost PFC系统的非线性低频不稳定现象，首先分析了后级等效为恒定功率负载的大信号依据，其后利用谐波平均模型比较了原被控两级系统与单级系统稳定边界的异同，验证了所提控制可控范围的统一性。通过实验，对比分析了所提控制在两级系统和单级系统中的稳定性改善作用以及动、稳态性能。
　　③提出高带宽电压外环结合d轴二次电流谐波前馈补偿控制策略。针对单相dq模式控制PWM整流器与Buck变换器构成的两级系统，利用Middlebrook小信号阻抗判据分析了前、后级间稳定裕度，确定了所提控制对低频稳定性的改善作用。所提控制中，高带宽电压外环负责改善稳定裕度，保证快速动态响应特性；d轴二次电流谐波前馈补偿负责改善稳态THD结果。本文基于Matlab Simulink仿真验证了单相dq模式控制两级PWM整流系统中低频不稳定现象的存在，以及所提控制策略对稳定性及动、稳态性能的改善作用。
　　单相Boost PFC系统的低频不稳定发生在轻载工况下，表现出特定的失稳频率，本质为非线性大信号不稳定；单相两级PWM整流系统的低频不稳定发生在重载工况下，失稳频率不确定，本质为线性小信号不稳定。尽管如此，通过拓宽电压外环和引入电流谐波前馈补偿，两种AC-DC系统均实现了低频稳定性与动、稳态性能的兼顾。