陈 龙， 卢 旺

(杭州电子科技大学 电子信息学院， 浙江 杭州 310018)

基于滑模变结构控制的Buck型DC/DC变换器实验研究

陈 龙， 卢 旺

(杭州电子科技大学 电子信息学院， 浙江 杭州 310018)

设计一个滑模变结构控制器以实现变换器良好的输出性能。根据变换器的状态方程，建立系统的数学模型，以指数趋近律作为控制律，得到滑模控制器表达式，采用边界层滑模控制技术减小控制器的抖振，并利用李雅普诺夫函数验证系统的稳定性。Matlab仿真与实验平台实测结果表明,设计的滑模控制器与PID控制器相比具有响应快速、过冲小、鲁棒性强等优点。该实验可加强学生对滑模变结构控制与Buck变换器相关知识的理解，提高学生的实践动手能力以及实验积极性。

Buck变换器； 滑模控制； 指数趋近律； 实验教学

随着技术的不断进步，开关电源得到了广泛的使用，特别是电子、通信、军事等领域[1-2]。DC/DC变换器作为开关电源的重要组成部分，现在对它的研究主要分为2个方向：一是研究出新的拓扑结构来提高变换器的转换效率；二是通过提出新的控制方法和优化算法来改善变换器的转换性能[3-4]。针对DC/DC变换器为非线性系统的特点，传统的线性控制方法如PID控制对其控制效果不理想，所以出现了许多非线性控制方法，滑模变结构控制就是其中之一[5]。滑模变结构控制具体表现为不连续，随着时间的改变具有像开关一样变化的特点[6]。这与DC/DC变换器通过控制开关管的导通与关断来实现电能转换的特性相契合，所以在很多DC/DC变换器的研究中都有滑模变结构控制的应用。……