大功率电推进技术是我国开展航天活动乃至进行深空探测的重要依靠。屏栅电源作为电推进系统电源处理单元中的核心组成部分,主要作用是为推力器两栅之间建立电场和氙离子加速提供电压和功率,由此产生的推力以执行位置保持和轨道转移等任务。由于航天任务的多样性,并且太阳能电池板易受光照和温度的影响,屏栅电源需具有输入输出宽范围工作的特性;航天电源属于高端电源,与工业产品相比,除了相当严格的稳定性和可靠性要求外,还需要有短时大功率输出的特点,且自身的负载特性变化大;同时在空间应用中,直流变换器的非线性动力学相当复杂,易受外界干扰,传统的模拟控制技术的控制效果会明显下降。这在一定程度上限制了屏栅电源的发展。本文选用新型双全桥拓扑,将数字控制技术和自抗扰控制技术相结合,进行屏栅电源控制策略研究。新型双全桥拓扑可在结构上实现屏栅电源的多工况、宽范围工作需求;数字控制技术在多任务的平滑切换、电源管理和性能控制等方面具有更大的优势;自抗扰控制技术可提高屏栅电源的抗干扰能力和鲁棒性。本文的主要研究工作如下。（1）在分析屏栅电源的研究背景和意义的基础上,从国内外对屏栅电源的拓扑结构和性能指标以及自抗扰控制的应用范围、参数整定、算法改进等方面的研究现状进行了归纳与总结。（2）为满足屏栅电源的多工况、宽范围工作需求,选用新型双全桥变换器作为屏栅电源的拓扑,对其工作原理和工作模态进行了分析和研究,并考虑寄生效应和有效占空比建立了两种模式下的小信号等效模型。根据数学模型,将两种模式之间的切换转换成内部参数的变化,方便后续控制器的设计。（3）针对屏栅电源在实际应用中受外界扰动或内部参数变换时输出电压不稳定的问题,并满足输出宽范围电压需求,本文提出了一种基于线性自抗扰控制的屏栅电源控制策略。所提出的控制策略采用以线性自抗扰控制为电压外环,PI控制为电流内环的双闭环的控制结构,既提高了系统的抗干扰能力,又提高了动态响应速度;基于Matlab/Simulink仿真平台,对线性自抗扰控制策略和传统双闭环PI控制策略在动态性能和抗干扰性能等方面进行了对比分析,结果表明所提出控制策略具有更优良的控制品质。（4）为进一步提高屏栅电源的控制精度和控制效果,本文结合滑模控制和自抗扰控制的优点,将滑模自抗扰控制引入屏栅电源的控制系统中,针对电压外环设计了滑模自抗扰控制器,该控制器以自抗扰控制为主体,对输入信号安排过渡过程,以解决快速性和超调之间的矛盾,提高控制器的鲁棒性;同时在误差反馈控制律中引入滑模面和基于指数趋近律的滑模控制律,在提高动态品质的同时削弱抖振的影响。基于Matlab/Simulink仿真平台,对滑模自抗扰控制、线性自抗扰控制和传统双闭环PI控制在动态性能和抗干扰性能等方面进行了对比分析,结果表明滑模自抗扰的动态响应速度更佳,抗干扰能力更强,具有更优良的控制品质。（5）为验证控制器在实际应用中的性能,基于TMS320F28335处理器搭建了实验平台和2k W的实验样机,通过全负载宽范围可调实验、负载突变实验和双模切换实验验证了滑模自抗扰控制器的控制效果,结果表明滑模自抗扰控制器具有优良的控制品质,能够完成输入输出宽范围多点工作和多任务的平滑切换,同时具有更快的动态响应速度和更强的抗干扰能力。