为满足自行装备上装武器系统(雷达、导弹、火炮、防护等)大功率、冲击性负载用电需求,高功率/能量密度底盘集成式直流微电网成为国内外关注的前沿技术之一。底盘集成式直流微电网可工作于增强混合动力、静默供电和充电维护等不同模态,具有供电可靠、灵活和电能质量优异等优势。论文重点围绕负载功率边界分析、多模态稳定控制算法展开研究,对于提高底盘集成式直流微电网带载能力和动态稳定能力具有十分重要的意义。论文分析、建立了底盘集成式直流微电网各组成单元的数学模型,针对增强混合动力、静默供电和充电维护等工作模态,采用混合势函数、Lyapunov特征值两种方法,深入分析了底盘集成式直流微电网负载功率边界与电网络参数之间的内在关系,并给出了具体的功率边界数学表达。为探索底盘集成式直流微电网负载功率边界拓展方法,围绕基于虚拟阻抗控制的附加控制展开了深入研究,并基于Lyapunov特征值的系统稳定性分析理论,采用仿真验证的方法,验证了该方法的有效性。为适应上装武器系统负载的非线性、强冲击工作特性,提高底盘集成式直流微电网大范围稳定运行能力,论文开展了非线性鲁棒稳定控制算法研究。对于笼型异步电机自激取力发电子系统,深入分析了电压-磁链外环Super-Twisting滑模控制与电流内环K类函数直接反馈线性化相结合的控制策略。对于混合储能子系统,深入分析了基于精确反馈线性化的反演自适应变结构控制策略。仿真验证结果表明,所采用的控制方法都有效适应了各子系统自身非线性、不确定性的模型特征,具有很好的鲁棒控制效果。在上述功率边界和子系统非线性稳定控制算法研究基础上,论文开展了底盘集成式直流微电网多模态整体联合仿真研究。依据各发电单元输出功率、负载功率、磷酸铁锂电池和超级电容荷电量等瞬时状态,建立了底盘集成式直流微电网9种工作子模态,并对不同工作子模态切换策略进行了分析。在增强混合动力、静默供电和充电维护等特定工作模态下,在负载大扰动的情况下,分别采用新提出的非线性稳定控制算法和传统PI控制算法,对底盘集成式直流微电网开展了整体联合仿真对比。仿真结果验证了新提非线性稳定控制算法对提升底盘集成式直流微电网稳定性的有效性。