随着半导体开关器件的飞速发展,各种新颖的发电方式和用电负荷逐渐进入人们的生活,双向DC-DC变换器具有单位体积转换功率高,占用空间小,输出电能质量好的优点。本文以隔离型双向DC-DC变换器为研究对象,提出组合型调制策略和新型控制策略,旨在改善其升压模式和降压模式电压,电流动态特性,提高系统稳定性。为实现变换器两侧能量的双向流动,提出一种Bipolar&Phase-shifted调制方式,工作在升压模式采用双极性调制,工作在降压模式采用移相调制,随系统模式不同切换调制方式。在实际工作环境中,电容和电感都是分数阶的,这一提出近年来得到大量学者的支持和证实。为提高DC-DC变换器的控制性能,本文提出了一种将分数阶PIλDμ与模糊逻辑控制理论相结合的控制策略。在非线性系统中,分数阶PI λDμ比整数阶PID控制效果更好,而模糊控制可以调整控制参数。最后,建立了一个5kW实验平台,用于实验验证。本文所做的主要研究工作如下:（1）基于组合型Bipolar&Phase-shifted调制方式。本文研究了组合型调制方式下变换器的工作原理。双极型调制用于执行变换器的升压模式,并且移相调制用于执行变换器的降压模式。详细分析了各种模式下变换器的系统状态和理论波形。之后,在Simulink中构建了仿真模型用来验证。（2）系统分数阶建模和模糊分数阶PIλDμ控制系统的研究与设计。为了提高系统模型的准确性和真实性,本文提出了隔离型双向DC-DC变换器两种工作模式下等效电路的分数阶建模。将电路中的等效电感和等效电容按分数阶模型构建,建立变换器系统的状态平均模型。然后将模糊控制和分数阶PIλDμ控制相结合,提出了一种响应速度快,鲁棒性好的模糊分数阶PIλDμ控制策略。将其应用于隔离型双向DC-DC变换器的电压环控制,并在Simulink中构建仿真模型用以验证。（3）大功率实验平台研制与实验结果分析。本文研制了 5kW功率实验平台,设计了相应的变换器系统硬件和基于MC9S12XF128单片机的软件控制程序。硬件电路包括:变换器主电路、双闭环单端反激式电源电路、IGBT驱动电路、采样信号调理电路和MC9S12XF128控制系统电路。软件程序包括:主程序、ADC采样程序、模糊分数阶PIλDμ算法、通信程序等。基于实验平台进行实验验证和实验结果分析。实验证明,设计的模糊分数阶PIλDμ控制系统具有更好的鲁棒性和稳定性。