随着全球航空业的迅猛发展,航空燃油消耗急剧增加,飞机废气及噪音排放大幅上升,由此带来的环境污染问题日益凸显。为此,航空业开始大力推行多电飞机技术,逐步将飞机的二次能源统一为电能,从而简化飞机能源结构,减轻飞机部件质量,提升能源利用率和可靠性,降低燃油消耗,缓解环境污染。研究稳定、可靠的绿色航空供电技术已成为多电飞机技术发展的重点和紧迫内容。然而,多时间尺度的源、荷特性以及复杂多变的运行工况,使得机载混合供电系统的高可靠动态功率分配面临巨大挑战。此外,随着机载负荷的电气化程度越来越高,机载混合供电系统中源、荷的相互作用带来严重的稳定性问题,已成为制约多电飞机技术发展的重大瓶颈问题。因此,该文以多电飞机混合供电系统为研究对象,围绕动态功率分配控制、大信号稳定性分析及致稳控制等关键技术展开深入研究,主要内容包括:（1）复杂运行工况下机载混合供电系统的动态功率优化分配机理、分散式控制技术及优化设计方法。针对机载混合供电系统的高可靠动态功率分配难题,提出了基于虚拟阻抗匹配的混合下垂控制策略,不仅实现了多时间尺度的负荷功率在不同供电单元间的自主优化分配,还兼顾了储能元件荷电状态调节、负荷再生能量回收、供电单元“热插拔”及冗余拓展等需求,提升了机载混合供电系统的可靠性、耐久性、灵活性和能量利用率。此外,基于小信号分析和参数敏感度分析,提出了实际动态功率分配特性的优化塑形方法,剖析了系统参数与动态功率分配性能的关联关系,通过优化选取系统参数,保证了系统的动态功率分配性能。（2）考虑控制系统动态特性的机载供电系统大信号稳定性分析及量化评估方法。根据多电飞机供电系统的结构和控制策略,对其进行合理简化,建立了计及控制系统动态特性的供电系统模型;基于李雅普诺夫稳定性理论,将供电系统大信号稳定性分析问题归结为最大估计吸引域问题,结合平方和规划理论,进一步将问题转化为平方和优化问题,提出了平方和规划求解算法,获得了供电系统的最大估计吸引域;分析了典型参数对供电系统最大估计吸引域的影响,明确了影响供电系统大信号稳定性的主导参数,为供电系统参数优化设计提供了切实可行的指导依据,从而保证供电系统在启动、故障应急和大负载切换等大扰动条件下安全稳定运行。（3）参数不确定、外部扰动、建模误差等多因素影响下机载混合供电系统的致稳控制、非线性控制下系统参数与动态性能指标的关联机制以及兼顾系统动态性能的参数整定方法。通过综合考虑参数不确定、外部扰动及建模误差等影响因素,改进了机载混合供电系统的状态空间模型;基于无源控制理论和扰动观测理论,提出了不依赖负荷模型的致稳控制策略,不仅能确保多因素影响下机载混合供电系统的全局稳定性,还能提升机载混合供电系统的鲁棒性;基于经典控制理论,剖析了系统参数与动态性能指标的关联关系,提出了兼顾系统动态性能的复合控制器参数整定方法,为系统参数优化设计奠定了理论基础。在我国积极推进大飞机战略的时代背景下,该文对多电飞机新型混合供电系统的关键技术进行深入研究,成果可弥补该领域的理论短板,丰富并发展多电飞机技术理论体系,有助于推动我国多电飞机技术的快速发展,抢占下一代多电飞机绿色供电技术制高点。