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本文致力于研究滑模变结构控制理论应用于开关变换器的理论与技术，寻求实用化滑模控制器的设计方法，并且对滑模控制开关变换器中存在的非线性现象以及利用混沌来抑制开关变换器的电磁干扰方面的问题进行了研究。其中，对几种实用性强的滑模控制方案的分析讨论是本文的重点，在理论分析与电路仿真基础上进行了样机的实验，力求实现滑模控制开关变换器的实用化，提高变换器在内部参数变化和外部扰动时的鲁棒性，并改善动态特性。
首先回顾了开关变换器的各种分析和综合方法，总结其各自具有的优缺点。特别对滑模控制理论及其在开关变换器控制方面的应用情况进行了讨论，通过对国内外相关研究的分析，指出了目前滑模变结构控制开关变换器中存在的若干问题。关于滑模控制开关变换器对变换器的动态特性的影响以及对外部干扰和内部参数不确定性所表现出的鲁棒性，进行了专门的研究，得到了具体的滑模区域以及扰动的限制条件等。并且与传统的比例积分调节的PWM控制开关变换器进行了对比分析，进一步证实了滑模控制所表现出来的优势。
针对滑模控制应用于实际控制系统中要求反馈所有状态变量来构造滑模切换面，从而使得电路复杂化的问题，对滑模控制与传统的线性控制相结合的方法进行了研究，通过此方法可以将传统的线性控制器的设计方法应用于滑模控制方案中，可以消除稳态误差，提高了滑模控制的实用性。为了避免对某些难以获取信息的状态变量进行测量，可以通过状态观测器来估计某些难以获取的状态变量，另外一种有效的方案是利用积分重构的方法。对此方法实现滑模控制的开关变换器进行了研究，通过输出电压和控制输入量来估计变换器的电感电流，使得在构建滑模切换面时无需测量电感电流或构造渐近观测器，分析了引入积分重构后系统滑模存在域和稳定性条件等问题。仿真结果表明此方法可以确保系统具有良好的鲁棒性。
对滑模控制的全桥逆变器进行了分析研究，提出了一种滑模区域表示方式，克服了过去相关文献中滑模区域表示太过抽象的问题。在电路仿真的基础上进行了实验样机调试，讨论了在设计与调试过程中需要注意的一些问题，比如：开关频率的选择、滑模切换面的确定以及相关参数对控制性能的影响等。并且给出了具体的设计程序，为滑模控制逆变器的实用化提供参考。最后与常规的输出电压瞬时反馈比例积分控制方案进行了对比分析，仿真与实验结果都表明滑模控制方案能有效改善全桥逆变器在负载扰动时的动态性能和鲁棒性。
对Cuk变换器在滑模控制方式下的非线性现象进行了分析。并以电流型Boost变换器为例分析了混沌在抑制变换器电磁干扰方面所表现出的相关特性。仿真结果说明了混沌状态能在一定程度上改善变换器的频域特性，但同时也相应地增加了输出纹波，降低系统效率。
本论文工作属于导师主持的国家自然科学基金(No.60372004)和广东省自然科学基金(No.20820)资助项目的部分内容。