近年来，随着新能源发电的大力发展，开关功率变换器的安全稳定运行成为人们关注的焦点。要使开关变换器大信号行为下稳定运行，寻找有效的建模方法与控制策略尤为重要。目前工程应用中开关变换器的建模方法依然基于传统小信号建模法，而此建模方法是基于单一稳态工作点展开的，难以满足大信号下的设计要求。为此，论文针对开关变换器的大信号行为，探索了开关变换器大信号行为下的数学模型，并寻求其大信号控制策略，以完善开关变换器的大信号建模与控制。　　首先，针对开关变换器工作点宽范围变化的问题，基于小信号建模法对Buck变换器进行了凸多面体大信号建模，并从频域角度与时域角度，对Buck变换器凸多面体大信号模型进行了仿真验证，仿真结果验证了模型的正确性与有效性。基于此模型，论文提出了一种工程化凸多面体大信号控制策略，该方法对变换器各子区间的线性模型分别设计了线性控制器，同时利用权函数将各路控制信号进行加权，并以此作为总控制信号。该方法的优点为：所需的主要理论仍为线性频域理论，没有涉及复杂的数学处理；控制信号能快速跟踪变换器工作点信息，对工作点变化具有天然自适应特性；控制器从整体上保证了变换器在各工作点下的稳定性。仿真和实验结果表明，该方法有效应对了变换器的大信号行为，保证了变换器大信号行为下的稳定性。　　其次，将凸多面体大信号建模方法以及凸多面体控制器成功应用于Boost变换器。首先详细建立了Boost变换器的凸多面体大信号模型，并通过仿真验证了模型的正确性；其次基于此模型，将凸多面体控制器应用于Boost变换器中，仿真结果表明，凸多面体控制器能够保证Boost变换器各工况下的稳定运行，相比与传统的线性控制器，其性能得到大幅提升，同时证明了论文所提控制策略的可延续性。　　最后，为了提高开关变换器凸多面体控制器性能，提出一种纹波电流调制控制新策略。该方法利用简单的模拟电路近似实现了开关变换器动态过程的最优化，同时将该控制策略应用于凸多面体控制策略中，仿真结果表明，相比于传统的PID控制器，开关变换器动态性能得到改善。实验结果表明，应用所提控制策略，开关变换器的动态过程近似达到最优，是一种提升开关变换器动态性能的有效方案。