随着世界各国能源、经济、环境之间矛盾的日益紧张,可再生能源的开发和利用成为解决这项难题的重要举措。而电力电子变换器不仅在可再生能源的开发和利用方面,起着重要的作用,而且是可再生能源与电能之间的转换的关键通道。因此,电力电子变换器的科学理论和工程应用研究成为电气与控制领域的研究热点之一,其中控制策略更是变换器控制系统的核心,决定着系统的动态和静态性能。目前通常利用线性控制方法来解决电力电子变换器的控制问题,然而电力电子变换器本身是一种典型的非线性控制系统,这样就会造成电力电子变换器的控制系统的参数变化敏感、动态响应速度慢、稳态性能差等问题。因此,为了改善与提高电力电子变换器的动静态性能,电力电子变换器非线性控制策略研究是一个具有挑战且有意义的课题。本文以现代控制理论研究为基础,采用非线性控制方法,研究了几种典型电力电子变换器的控制策略,主要内容如下:（1）介绍了电力电子变换器在可再生能源发电系统中的应用,简述了几种典型电力电子变换器控制策略的研究现状,给出了论文选题的理论意义和实际应用背景,以及本文的主要研究框架与研究内容。（2）针对DC-DC Buck变换器,分别建立了Buck变换器的标称系统模型和不确定性系统模型。基于变换器的标称系统模型,利用自适应和反推控制方法,设计了单环自适应控制策略;利用自适应和滑模控制方法,设计了双环自适应控制策略。基于变换器的不确定性系统,利用扰动观测器技术和反推控制方法,设计了基于扰动观测器的单环控制策略;利用扰动观测器技术和滑模控制方法,设计了基于扰动观测器的双环控制策略。（3）针对三相两电平电压源型整流器,研究了整流器输出电压调节和电流跟踪问题。首先建立了整流器的系统模型,基于该模型设计了一种双环自适应∞控制策略,外环采用自适应控制器调节输出电压并为内环提供电流指令,内环采用∞电流控制器保证电流能够跟踪其期望值。（4）针对三相三电平NPC型整流器,利用级联控制结构,在三相静止坐标系下设计了一种新颖的鲁棒控制策略,包括瞬时功率跟踪环,电压调节环以及电压平衡环。为了处理系统的不确定性,在瞬时功率追踪环基于RBF神经网络技术设计了一个自适应滑模控制器保证瞬时功率跟踪其期望值。在电压调节环,设计一个自适应电压控制器调节电容电压之和。基于降维观测器,在电压平衡环设计了一个自抗扰控制器处理直流侧电容电压的不平衡问题。（5）在三相不平衡电网下,针对三相两电平电压源型整流器,基于二阶滑模控制技术设计了鲁棒控制策略,实现功率-电流协同控制。首先在两相静止坐标系下,建立一个功率-电流协同控制目标,可灵活调整有功和无功功率波动以及三相电流的不平衡度。利用自适应观测器估测三相不平衡电压的正负序分量。基于整流器系统模型、控制目标和自适应观测器,构建电压电流双环控制策略。电流内环基于二阶滑模微分器,设计二阶滑模电流控制器保证电流跟踪其期望值。电压外环基于二阶滑模观测器,设计自抗扰控制器调节输出电压。（6）针对三相两电平LC型逆变器,采用积分滑模控制方法和扰动观测器设计鲁棒控制策略,调节逆变器输出电压。首先在同步旋转坐标系下建立逆变器的不确定性系统模型。采用扰动观测器估测系统的不确定性和外部扰动。采用输出电压误差、电压误差积分项和观测器估测值构建积分滑模面。利用李雅普诺夫函数,设计滑模控制器确保系统的稳定性和滑模面的到达性。