随着新能源分布式直流供电系统的发展,DC-DC变换器必须适应随机性和间歇性电能变换的要求,即变换器将长期处于非平稳状态,工作点也在不断的变化之中。因此提高DC-DC变换器对输入电压扰动,对负载扰动等抗干扰能力是保证输出电压稳定,提高变换器性能的关键。而DC-DC变换器的小信号建模分析及线性反馈控制因其固有的局限性,很难实现对变换器的稳定控制和高动态响应的性能。因而,针对大扰动工作条件下DC-DC变换器特点,必须采用大信号模型建模,充分描述系统的非线性特性;必须解决干扰解耦、电压环与电流环的交叉解耦,以及控制变量和输出变量的解耦问题。本文以Boost变换器为主要研究对象,建立了非理想Boost变换器在连续状态下的大信号电路平均建模。在建模的过程中考虑了电感的寄生电阻和输出滤波电容的寄生电阻,对建模过程进行了详细的阐述。并在Boost变换器大信号模型的基础上提出了一种新的控制方式—逆系统解耦控制,对逆系统解耦控制方法进行了详细的论述,最后分析得出在Boost变换器中通过逆系统解耦控制的方式可将电压环和电流环之间的关系给解耦出来,使它们彼此相互独立互不干扰。然后,对电压环和电流环分别使用ITAE方法设计控制器,得出控制电路中最优的控制参数,并用bode图对所搭建模型进行稳定性分析。在MATLAB/simulink中搭建Boost变换器的闭环系统模型进行仿真分析,验证整个Boos变换器逆系统解耦控制建模理论分析的正确性,并与常规PID控制下的Boost变换器仿真结果进行对比分析,结果表明使用逆系统解耦控制的Boost变换器在电源扰动和负载扰动下的鲁棒性更好。最后根据所搭建的逆系统电路模型进行实物制作,验证理论的正确性。