Boost变换器由于其主电路拓扑结构连接简单、重量轻、效率高、体积小和可靠性高等优越性得到广泛应用。Boost变换器传统建模方法忽略了器件开关特性,用小信号法得到线性化模型,并基于线性化模型利用线性控制理论（频域方法）设计变换器控制器。传统建模和控制方法存在问题是:1)线性化模型不能描述变换器的本质非线性工作状态;2)基于线性化模型和线性控制理论得到的控制器,仅在工作点附近保证性能,当系统状态大范围偏离工作点,控制器性能变差。变换器切换模型根据开关不同状态切换描述状态变量的变化,能够准确反映变换器工作状态。但变换器切换模型是一类非线性（分段线性）动态方程,传统线性系统设计方法无法用该模型设计控制器,只能采用基于李亚普诺夫理论的非线性系统控制器设计方法进行控制器设计,对于设计人员提出了较高的要求,没有一般的成熟工程方法可以应用。滑模变结构控制方法是一种不连续控制方法,涉及控制量在滑模面附近切换,从而获得对于系统不确定性的鲁棒性,本质上也具有切换的系统。将构造变结构控制器的鲁棒切换与变换器开关切换模型有机结合,实现具有鲁棒性的变换器切换控制成为了一项非常有意义的研究课题。本文以Boost变换器为对象,研究基于切换模型的Boost变换器变结构控制器的设计方法,利用变换器切换动力学模型与某种滑模面相结合构建Boost变换器鲁棒切换控制,使获得的切换控制方法对于变换器参数不确定性具有鲁棒性,获得更好的控制性能。为此,本文分析了Boost变换器的传统建模和控制器设计方法,分析了传统方法存在的问题。针对传统控制方法的控制器参数采用遗传算法进行了多目标优化,获得非劣解,实现了基于PI的参数最优控制,可以作为改进方法的比较基准。然后,研究了基于变结构控制理论和切换模型的Boost变换器控制方法,并对比了传统方法的控制效果,表明了新方法的有效性。具体研究内容概括如下:（1）对Boost变换器的基本原理进行剖析,利用基尔霍夫定律建立其数学模型;对Boost变换器进行双闭环PI控制并进行了仿真分析;采用遗传算法对比例积分（PI）控制参数进行优化,以改善控制性能。仿真结果表明,经过遗传算法优化的PI控制比传统PI控制具有更好的控制性能。（2）提出了一种基于切换模型的滑模变结构控制方法,以改善系统的控制性能;首先采用切换模型（分段线性模型）准确描述Boost变换器的本质工作状态,其次设计了变结构切换控制器,提高其在输入电压变化和负载突变时的控制性能。仿真结果表明,当输入电压变化时,基于切换模型的变结构控制策略的输出电压调节时间比遗传算法优化的PI控制输出电压调节时间缩短。当负载突变时,基于切换模型的变结构控制策略比遗传算法优化的PI控制性能更好,鲁棒性更强。当电感参数不确定时,基于切换模型的变结构控制策略比遗传算法优化的PI控制策略鲁棒性更强。（3）为了验证本文所设计的方法,设计了以TMS320F28335为核心处理器的Boost变换器硬件电路,采用所设计电路对本文提出的方法进行实验验证,实验结果表明,基于切换模型的变结构控制方法的控制性能更好,也能保证系统的平稳运行。