直流开关变换器在电力电子系统中有着非常重要的地位,但是对于其理论研究的发展远远滞后于其实际应用,同时随着现代社会对开关变换器的性能要求逐渐变高,传统的建模和分析方法也越来越难以满足变换器的设计需求。针对单个变换器的传统小信号建模方法对变换器的开关环节进行了平均化处理,忽略了其强非线性的特征,其模型并不准确;而对级联变换器进行稳定性分析的Middlebrook阻抗匹配理论,其判据基准基于工程经验,阻抗求解过于复杂,也不能保证精度。因此,本课题以DC-DC开关变换器为研究对象,分别对单个开关变换器和级联开关变换器的精确建模和稳定性分析进行了研究。对单个DC-DC开关变换器,本课题选用了描述函数法对其建模和稳定性分析。以boost变换器为例,推导了开关环节的描述函数,建立了基于描述函数法的模型并给出了稳定性判据。从仿真和实验中发现,在变换器系统稳定到不稳定的过渡区,传统稳定性分析方法所得到的结论和仿真实验的结果存在不相符的情形,而使用描述函数法分析,可以确定这段过渡区,从而得到比传统的小信号模型稳定性分析更为准确的稳定性分析结果,并用分岔图进一步验证了过渡区间的存在和范围,最后对过渡区间内出现的低频振荡现象进行了分析。对级联DC-DC开关变换器进行了基于Floquet理论的建模和稳定性分析。首先分析了Floquet理论应用于DC-DC开关变换器的可行性和优势所在；然后以双级buck变换器为例,推导了Floquet理论下的传递矩阵,给出了稳定性判据,并用仿真和实验验证了Floquet理论稳定性分析在双级级联buck变换器中应用的正确性和准确性；最后在分析了三级级联buck变换器应用Floquet理论的稳定性的基础上,最终推导出了多级级联变换器基于Floquet理论的传递矩阵统一形式,为Floquet理论在级联DC-DC变换器中的应用迈出了第一步。