随着全球经济持续发展,能源成为影响经济发展的重要因素,而传统能源逐渐枯竭并且伴随着环境污染问题日益严重。人类为解决这些面临的问题,走上可持续发展道路,发展新能源是大势所趋。太阳能有明显的优势受到世界各国关注和重视,不过目前光伏电池板的价格仍然较高,光电转换效率低,大大制约了光伏发电系统的推广。对光伏发电技术的研究也就是不断提高人类对太阳能的利用水平的过程,提高光伏发电系统的性能,其中最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制是光伏发电的核心技术,它的研究对提高系统的工作效率、间接地降低运营成本具有十分重要的意义。本文将主要针对小型光伏发电系统控制器进行深入研究,重点研究光伏阵列最大功率跟踪控制算法。为了弥补已有一些控制策略在最大功率点跟踪速度、精度、稳定性、抗干扰能力等方面的不足,本文提出采用滑模变结构控制算法来实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制。以同步Boost变换器作为控制器主电路,并设计控制器的硬件电路,最终研制出基于STM32F405控制的小型光伏发电系统控制器。本文在光伏电池输出特性方程的基础上,运用Matlab/Simulink建立光伏阵列仿真模型,仿真得出光伏电池的输出特性曲线。根据独立光伏发电系统结构,采用电力电子模块搭建变换电路,进一步建立了光伏发电系统最大功率点跟踪控制仿真模型。通过系统仿真光照强度发生剧烈变化和有干扰环境情况,对传统扰动观测法、电导增量法和滑模控制算法的跟踪性能进行了仿真,对比仿真结果,发现滑模算法具有跟踪速度快、稳定性好、抗干扰能力强等特点。然后利用设计的硬件平台,采用滑模控制算法进行光伏最大功率跟踪实验,最后进行实验结果分析。本文所做的工作为该算法今后应用于光伏发电系统提供研究基础资料。