在卫星诸多分系统中,电源系统被称为“卫星的心脏”,它在额定电压范围内产生、储存、调节、控制和分配电能,为所有分系统和负载提供不间断的、安全、可靠的电能。电源控制系统作为卫星电源系统的的核心组成部分,其主要任务是通过分流调节器对太阳能电池阵多余功率进行分流控制和通过充、放电控制器控制蓄电池的充放电,保证母线电压稳定,并通过变换器满足星上负载要求。本文分析了目前应用较多的电源控制系统的拓扑结构即S3R型系统和混合型系统的基本原理。针对新型的S4R型卫星电源系统开展了研究工作,分析了S4R型电源控制系统的原理,在Matlab/Simulink建立了电源系统各部件仿真模型,包括能源装置(太阳能电池阵、蓄电池组)和控制装置(分流调节器、充电功率开关管、放电控制器、主误差放大器),并开展模型验证以及系统仿真分析。基于LABVIEW设计太阳能电池阵模拟器,基于DSP28335设计了电源系统控制器,建立了实验系统,围绕负载功率的变化对实验系统进行了实验测试,并对测试结果进行了分析和比较。本文研究的内容可以用于卫星电源系统设计的验证,其仿真结果可以反映卫星在轨运行负载变化时电源系统的工作状态。研究成果可作为新型卫星电源系统的设计参考,具有一定的工程应用价值。