随着近年来电子电力技术和智能控制策略的发展,DC-DC变换器已成为开关电源的重要组成部分,主要用于数据通讯、远程控制系统、光伏发电系统、绿色能源等各个领域。DC-DC变换器是非线性时变系统,这类系统在实际运行过程中容易产生边界碰撞分岔、倍周期分岔等非线性现象,对变换器的性能和工作质量产生影响。现在大部分的DC-DC变换器使用的是单闭环控制方法。单环控制系统受到干扰时,输出电压会出现波动情况,从而影响系统的稳定性。针对上述情况,本文提出了基于双环模式的变论域模糊PID控制方法控制Buck-Boost变换器和Boost变换器。双环控制模式使得系统对输入电压变化有更快的响应速度、系统稳定性更高。变论域模糊控制器既具有模糊控制器的优点,又利用伸缩因子对模糊控制的一些不足进行了改进。本文将从以下几个方面对应用于DC-DC变换器的双环模式变论模糊PID控制方法进行论述:首先,根据Buck-Boost变换器和Boost变换器的工作原理,在开关状态不同时搭建变换器的小信号数学模型;同时介绍并分析了目前在开关变换器领域应用较多的几类控制方法。其次,使用幅相裕度补偿法,利用系统的传递函数设计了双环模式的PID控制器;选取合适的隶属度函数和模糊子集数量,设计了模糊规则库;再选取合适的伸缩因子设计变论域控制器。然后,在仿真环境Simulink中分别搭建双环模式的PID控制、模糊PID控制以及变论域模糊PID控制策略下的系统仿真模型。通过仿真实验证明双环模式的变论域模糊PID控制策略使得系统具有更强的抗干扰能力和更高的控制精度。最后,基于STM32G474搭建硬件电路实验平台,通过实验证明变论域模糊PID策略对开关变换器的控制效果更佳,结果表明:变论域模糊PID控制策略的在响应时间和控制精度方面的控制效果优于模糊PID控制策略,实现了对模糊PID控制策略的改进。