光伏水泵系统具有清洁无污染、系统自动化程度高、系统的输出与光照强度一致、安全可靠无需人员值守等优点，非常适合广大农村地区和城市的自然景观区域。太阳能资源的开发利用对能源的合理利用具有很大的意义。　　本文以光伏水泵系统为研究对象，对光伏系统的MPPT算法和水泵电机的驱动控制两个关键问题展开研究。通过matlab/simulink下建立的光伏电池仿真模型对电池的特性进行了分析，并对光伏水泵系统最大功率跟踪的常用控制方法进行了研究。针对扰动观察法存在的振荡和误判问题进行研究与分析，定步长扰动观察法无法兼顾精度和速度，同时也无法避免误判，电导增量法在精度和速度上有较好的兼顾但也无法避免误判。随后提出了针对振荡进行改进的变步长扰动观察法和针对误判问题改进的功率预测扰动观察法，对这两种算法进行了仿真，结果表明这两种改进算法分别能够有效地避免振荡和误判问题。通过仿真发现这两种改进算法依旧存在一定的局限性，为了弥补两种改进算法各自的不足，提出本系统采取改进的变步长控制算法(基于功率预测的变步长扰动观察法)，并且建立了系统MPPT控制器的仿真模型，通过Simulink仿真验证其有效性。　　论文还结合光伏水泵运行和光伏系统能量的特点，设计了控制系统的结构；经过对单级和两级式优缺点的分析对比，选取了两级式的结构并对控制器进行研究；设计了控制器的主要结构和功能，分析并计算了硬件能量缓冲环节。同时为提高系统的能量转换效率，对系统输出的V-f曲线关系进行了优化和实现，使之与水泵特性曲线相适应。利用SVPWM工程算法，实现水泵电机的变压变频(VVF)控制。　　论文的最后对课题的研究进行了总结，指出了其中存在的不足，并对未来的科研工作做了进一步的展望。