作为一种应用广泛的升压型电力变换器,DC-DC Boost变换器的输出电压品质一直是制约其应用的关键问题。从电路本身而言,Boost变换器属于一类典型的非线性时变系统,且受到诸如电路寄生参数等扰动因素的影响;从控制器设计角度,尽管具有强鲁棒性的滑模控制技术已经得到普遍应用,但滑模控制固有的抖振问题却会诱发严重的谐波,进而严重制约其性能的提高。本文将从电路建模和控制两个角度研究影响Boost变换器输出电压品质的因素,这对本质和全面改善Boost变换器性能将有重要借鉴价值。研究Boost变换器电路寄生参数对其高频和低频性能的扰动影响。考虑功率开关管、电容和电感储能元器件、二极管正向压降和电阻等的寄生参数存在性,在电感电流连续工作模式下,建立Boost变换器的等效变换模型,推导出其传递函数,分析不同寄生参数对电路高频和低频性能的数学影响关系。计及建模过程中常忽略的传感器未建模动态,研究传感器稳定输出情况下的滑模控制Boost变换器的扰动性能影响。考虑传感器的静态和动态特性,选择其上升时间作为摄动因子建立传感器未建模动态的奇异摄动模型,给出保证其稳定输出下的约束条件,并在奇异摄动小时间尺度内证明谐波存在于某个邻域内。并通过描述函数法定量给出影响Boost变换器输出电压谐波幅频特性的数学关系。最后以线性霍尔传感器ACS712为例证明传感器未建模动态影响不可忽略。针对滑模控制Boost变换器的谐波问题,研究基于多相滑模的谐波抑制方法。设计Boost变换器的多相滑模控制器,建立谐波定量抑制与多相滑模相数选择的规律;并着重针对2相滑模和4相滑模,通过其在稳定状态下的运动轨迹分析,给出不同相间开关管切换模式配合,推导出其谐波定量抑制的数学影响关系。针对滑模控制Boost变换器的状态观测问题,研究基于滑模观测器的电流控制模式下的滑模控制器设计。设计辅助的滑模观测器,通过观测Boost变换器的输出电压并计算出电路通断控制的电流,进而替代传统电路中的传感器,直接用于滑模控制器的设计中。最后通过仿真和基于dSPACE 1401的实验验证观测器设计的正确性和有效性。