近年来,储能技术在微电网的灵活调峰应用中发挥着重要作用,其不仅是确保微电网稳定运行的关键技术,也为分布式电源技术在微电网中的广泛应用起到了积极的推动作用。目前,以锂电池和超级电容器为常见储能载体的应用较多,尤其是以超级电容器作为元器件的储能装置,因其具有能量储存密度高且在大功率充放电的情况下循环使用寿命长等优点而得到了广泛应用。另外,储能技术的优劣及发展在很大程度上取决于DC/DC变换器的控制。因此,本文针对以超级电容作为储能装置时,基于鲁棒控制研究其端电压在宽电压范围变化和负载突变情况下的双向DC/DC变换器的控制。本文的主要研究工作如下:首先,论述了储能技术及DC/DC变换器控制研究现状,概述了鲁棒控制理论和线性矩阵不等式(LMI)技术的发展历程,同时介绍了LMI相关概念和理论知识,为本文后续的设计提供了理论支撑。其次,根据选用的双向DC/DC变换器电路结构,分析了DC/DC变换器的工作原理。利用状态空间平均法对超级电容双向DC/DC变换器系统进行建模,并对系统的小信号模型在不同的静态工作点时作线性化处理。考虑到超级电容端电压和负载的变化特性,利用凸优化理论建立含不确定因素的多胞体模型来表示不确定的时变系统。再次,根据建立的含端电压和负载两个不确定参数的多胞体模型,设计了一种计及参数不确定性的鲁棒LQR(linear quadratic regulator)控制器。同时,为了体现所设计控制器表现出的性能的优劣,基于本系统模型的传递函数设计了传统的双闭环PI控制器。最后,为了验证所研究的内容,基于Simulink仿真平台搭建了相应的仿真模型,将本文设计的鲁棒LQR控制器应用于控制系统的仿真结果和PI控制器应用于控制系统的仿真结果进行比较。根据仿真的结果分析得出,基于本文所提数学模型设计的鲁棒LQR控制器能够使系统具有良好的动态性能及稳定性。同时,当超级电容端电压在宽电压范围变化、负载突变甚至外部干扰时,能够更快、更好地稳定直流母线电压,且控制效果优于传统的双闭环PI控制。