随着经济的发展和生活水平的提高,能源危机和环境污染已经成为世界性的问题,光伏发电是一种有效的太阳能利用形式,必将得到大力发展。由于光伏电池转换效率低、成本价格高、输出特性易受环境因素的影响,阻碍了光伏发电的发展,因此,研究光伏发电最大功率跟踪控制系统,对于提高光伏系统效率,具有重要的理论和实际意义。本文选择了光伏发电最大功率跟踪控制系统为研究课题,所做的工作如下:首先,概述了课题研究背景,总结了国内外的发展现状。随后,针对光伏电池的等效电路和物理原理分析得到光伏电池的数学模型,结合实际情况推导出工程用数学模型,并通过多组不同环境下的仿真研究验证了模型的正确性。此后,阐述最大功率跟踪算法原理、深入比较算法优缺点的同时,分析了斩波电路性能,通过对比确定了Boost变换器为光伏发电系统的拓扑电路,并进行了应用于跟踪控制的理论分析,随后设计了主要参数,搭建了仿真模型,通过了可行性验证。最后,结合最大功率跟踪原理对模糊控制进行了研究,针对光伏电池的输出特性设计了一种模糊控制方案并给出了模糊控制器的详细设计过程,建立了系统的仿真模型。对比微扰观测法进行了仿真研究,验证了方法的可行性和优越性。而后,从控制系统变换器的角度出发,通过对Boost变换器的解析建模和滑模变结构控制理论及抖振问题的阐述,给出了一种基于指数趋近率的模糊滑模控制策略,在设计了反映控制目的的切换函数、引入∑-Δ调制器之后,给出了模糊控制调节指数趋近律参数的方法设计。通过标准环境和环境突变情况下的仿真研究,验证了该方法在消弱抖振和响应动态环境变化方面的优越性。