Buck-Boost变换器是直流电压变换器的一种,具有电子元器件少,电能转化率高和电路简易等优点,成为电压调节和控制的主要工具,被广泛的应用于数据通讯、机器人、军事航天等领域。Buck-Boost变换器作为一种典型的时变、非线性系统,其控制方式也是非线性、不连续的,并且对系统参数变化及负载的跳变较为敏感,当负载有较大的改变时,Buck-Boost变换器具有动态响应慢、输出电压波形畸变等缺点。分数阶微积分作为微积分领域一个重要的分支,其特有的遗传性与记忆性可以为实际系统提供更为精确的模型。因此,为了改善Buck-Boost变换器的输出特性,本文基于分数阶微积分理论,针对Buck-Boost变换器设计了分数阶积分滑模控制器与分数阶终端滑模控制器。主要研究内容如下:首先,针对Buck-Boost变换器,利用状态空间平均法和电感电容的分数阶模型,建立了其分数阶状态空间平均模型。在此模型的基础上对升降压变换器的电感电流及输出电压的纹波进行了分析,并与整数阶状态空间平均模型进行对比实验,验证了建立分数阶数学模型的合理性与必要性。其次,为了方便控制器的设计,对Buck-Boost变换器的分数阶非线性模型进行了进一步的变换,提出了分数阶反馈线性化的方式,将其变换为分数阶线性模型。在分数阶线性模型之上,进行了分数阶积分滑模控制器与分数阶终端滑模控制器的设计,并通过仿真实验验证了其在系统启动响应、输出电压变化、输入电压变化、负载电阻变化及电感值变化情况下输出电压及电感电流的响应速度及鲁棒性。仿真实验证明,分数阶积分滑模控制器与分数阶终端滑模控制器较整数阶滑模控制器,加快了系统的响应速度,增强了系统的稳定性。再次,通过对分数阶微分算子离散化不同方式的离散逼近效果的比较,选择了 Tustin+CFE的方式对分数阶滑模控制器进行离散化,便于软件编程的实现。在此基础上搭建了 Buck-Boost变换器实验电路,对检测环节、采样环节及PWM驱动环节进行了分析及软件程序的设计,采用DSP作为核心控制器对所给分数阶滑模控制算法进行编程实现,在实际电路当中,对分数阶滑模控制器的控制效果进行检验,验证了其具有良好的输出特性及鲁棒性。最后,对本文的研究工作进行了总结,并提出了有待进一步研究的方向。