随着分布式发电、储能及电动汽车的广泛应用与迅猛发展,功率变换系统不断地普及拓展,对变换器的转换效率和功率密度提出了较高要求。以双有源全桥双向DC/DC变换器(Dual Active Bridge,DAB)为代表的高频链路功率变换系统,具有转换效率高、功率密度高、功率器件承受的电压电流应力较低、软开关易实现且结构简单易集成等优点,故拥有广泛的应用前景。控制策略是DAB变换器的重要研究方向之一,本文对此展开深入研究,为变换器工程设计提供理论依据。针对DAB变换器的发展历程、研究意义及热点研究方向,特别是对DAB模型与控制研究现状进行了较为具体的综述。通过深入研究DAB三种不同的控制策略,分别为:单移相(Single Phase Shift,SPS)、扩展移相(Extended Phase Shift,EPS)及双移相(Dual Phase Shift,DPS),针对这三种控制策略的原理、工作模态及功率特性进行了详细的分析,为后文控制系统建模与优化策略的提出奠定理论基础。基于DAB变换器小信号模型,通过研究电压、电流双闭环控制策略,分析DAB变换器的电流应力与回流功率的产生机理。为提高DAB变换器的工作效率,利用MATLAB fmincon优化函数对电流应力及回流功率进行多目标优化分析,并提出了一种改进的优化控制策略。针对DAB变换器的典型应用场景,提出DAB变换器主电路硬件参数设计目标,完成了主电路硬件参数的具体设计。通过搭建仿真模型,分别对EPS优化和DSP优化两种控制策略下的电流应力、回流功率以及软开关(Zero Voltage Switching,ZVS)特性进行分析,验证了所提优化控制策略的有效性。梳理了DAB变换器装置的控制需求,设计了基于DSP+FPGA核控制芯片架构的高速数字控制系统,完成了高速数字控制系统的总体设计方案与软硬件详细设计。硬件设计方面,完成了包括控制核芯片选取、采样电路以及保护电路等具体方案设计。软件设计方面,完成了包括初始化程序、主循环程序、运行控制程序以及故障分级保护机制等具体方案设计。