随着电力电子功率变换拓扑日益复杂化,多级级联式DC/DC变换器系统的稳定性问题越来越受到广泛的关注。能输出稳定电压的DC/DC变换器模块,本身就相当于恒功率负载,其具有的负阻抗特性使得线性化后的级联系统成为非最小相位系统,因而采用常规的PI调节器构成的闭环系统很难保证具备较好的动静态性能。基于微分平坦理论的非线性控制方法能够完整地描绘系统的状态转移轨迹和控制规律,并且在选择适当的平坦输出量的基础上,能够将具备强非线性特征的DC/DC变换器系统转换为线性系统,方便采用李雅普诺夫定理设计相对应的控制器。结果表明,基于该理论设计的非线性控制器能使带恒功率的交直流变换器稳定、可靠、性能更优。本文采用两级DC/DC变换器为研究对象,前级采用单管Boo st电路作为源变换器,后级采用能输出稳定电压的BUCK变换器作为恒功率负载。在选择输入功率作为平坦输出量的基础上,将源变换器的状态空间方程转变为具有微分平坦特征的数学模型。之后,详细地介绍了采用李雅普诺夫函数设计控制器的过程以及采用改进型蚁群算法对控制器中的未知参数加以确定、寻优的方法,并通过芭芭拉引理证明了系统的稳定性。最后,采用MATLAB/SIMULINK对带恒负载的Boost变换器微分平坦闭环控制系统进行仿真,结果表明该控制规律是可行、有效的。本文第三、四章集中介绍了能验证该控制方案的实验平台的软硬件设计过程.最后,在实验室研制出了一台能输出恒定的100W～150W的级联样机。对试验样机进行测试,获取到了相关实验波形和数据,且实验结果符合预期指标,从而验证了本文所采用的控制方案的正确性和可行性。