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随着电力电子技术飞速发展,太阳能光伏发电效率大大提高,建设成本大幅度降低,光伏发电在绿色清洁能源中发挥着越来越重要的作用。光伏水泵系统作为新兴分布式光伏发电系统不仅是国家调整能源结构,降低化石资源消耗比重的重要措施,也是促进经济可持续发展改善生态环境的重大工程。本文以光伏水泵控制系统为研究对象,对光伏水泵系统的基本原理、Boost-CukDC/DC升压变换电路、最大功率点跟踪(MPPT)控制技术、光伏水泵空间矢量脉宽调制(SVPWM)变压变频数学模型、光伏水泵系统拓扑结构与控制策略、软硬件电路设计等问题进行了深入研究。在建立光伏水泵优化滑模控制系统平均状态数学模型的基础上对Boost-Cuk DC/DC变换电路以及优化滑模MPPT控制器进行了数字仿真和实验验证。首先对光伏水泵的研究背景、研究现状、关键技术进行系统介绍,然后建立光伏水泵系统各模块的数学模型,并对光伏水泵模型进行简化,在深入研究光伏水泵SVPWM变压变频控制策略的基础上,提出一种基于DDS技术的SVPWM控制策略和优化滑模控制策略并建立优化滑模控制模型。为实现光伏水泵系统最大功率跟踪控制对直流母线电压采用单闭环控制策略,结合理论分析就数字PI控制器给出通用设计方法。接着在理论分析的基础上对光伏水泵控制系统软硬件系统进行设计,硬件系统主要包括Boost-Cuk升压电路、DC/ACIPM三相逆变电路、控制电路和通信电路几个部分,主控制保护核心芯片采用DSPIC30F6014A单片机。系统的软件设计是在MPLABIDEv8.92开发环境下完成,主要包括主程序、优化滑模MPPT控制程序、SVPWM中断程序、数字PI控制程序、系统通信程序、人机交互程序以及控制保护程序。最后结合理论分析和软硬件设计,研制一台1kW的光伏水泵控制系统样机,并进行实验测试,实验结果验证了控制算法的正确性和可行性。