光伏发电系统为新能源研究方面的重要课题之一，本文在这一背景下，对光伏发电系统进行了相关的研究。针对光伏电池阵列输出特性可能因电池板的老化而受到影响，探讨了一种基于扰动观测法的光伏电池阵列自主修正模型。为了提高最大功率点跟踪算法的准确性和动态特性，在对传统算法分析与比较的基础上，探讨了一种基于光伏电池阵列模型的最大功率点跟踪算法。为了使对单相光伏并网逆变器的控制也可采用矢量控制的策略，通过构建虚拟信号的方法建立了单相光伏逆变器的dq矢量模型，并进行了有功电流时间最优控制算法的研究。针对光伏并网逆变器传统锁相控制中，采用捕获策略对积分器进行复位易因多次过零现象而造成锁相失败的问题，探讨了一种对电网电压信号进行过零比较，并与软件滤波相结合的方法解决了该问题。为了得到理想的控制效果，以Matlab为辅助手段，针对不同的被控信号，分别进行了IIR和FIR数字滤波器的设计，通过对仿真结果的比较分析，建议在光伏发电系统中采用IIR数字滤波器对被控信号进行处理。为了提高软件开发的效率，本文对利用Matlab辅助TI-DSP2000系列进行软件开发的方法进行了研究，对Matlab相应库里重要集成函数模块的规律，特别是对“Ramp Generator”和“Ramp Controller”的规律进行了详细的介绍。此后，结合硬件系统，搭建了针对真实硬件系统的Matlab仿真平台，在离线状态下对控制算法进行了仿真调试，完成了相应的软件设计。为了验证在实际系统中的控制效果，将离线状态下所调试好的算法直接应用到了实际控制系统中，所得试验结果与仿真结果的相对误差在5%以内。最后，本文对课题研究中所取得的成绩和有待提高的部分进行了总结，并对下一步的工作作出了展望。