电力电子变压器（Power Electronic Transformer,PET）与传统形式的工频变压器相比较而言,它独具特色,是具有电气隔离、快速电压变换、精准功率调节和控制以及可再生能源并网等实用功能的高智能可控化的电力电子设备,被认为是未来电网在智能、灵活、互动方向发展的核心元件。而双有源桥DC-DC变换器被广泛使用在PET的中间级,因其具有极佳的高功率密度,软开关特性以及电气隔离等优势,应用前景广阔。本文正是以DAB为研究对象,通过工作状态的拆解分析,数学代数式的一一对应,对变换器的控制策略进行了优化简化,最终达到降低复杂度,提升响应速度与效率的目的。首先,本文介绍了单移相、扩展移相以及双重移相的工作原理和基本功率特性分析,引出电流有效值、电感电流应力以及回流功率的基本概念,将三种控制策略下的工作过程分成六、八、十段工作状态,并通过分段的电感电流瞬时数学表达式推导出传输功率和电流应力等表达式。其次,提出进行改进的拉格朗日极值法应用于变换器优化控制策略。相对于常用的解析法,避免了如求解外移相比₂D与输出功率、内移相比₁D及电压调节比的表达式求解过程复杂、优化策略分段较多、不容易实现等问题,同时也避开了较为复杂的闭环系统设计。通过舍掉函数对拉格朗日乘子λ偏导数为零的条件,可以快速得到几个平面相交的交点确定最优轨迹,从而得到最优移相角。并且,在控制变量的前提下,在三种控制策略下分别就电感电流应力和电流有效值进行分析比较,同时对扩展移相下的回流功率也进行了优化。最后,设计了主电路、控制电路、高频变压器以及外部给定电路等,搭建硬件实验平台,简述了主要的元器件选型计算过程以及电路结构。在平台进行了三种控制方式下,电感电流应力的优化控制策略的验证实验,控制变量前提下进行对比,与既有的仿真波形进行比较,以求证理论推导的正确性和可行性。