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一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制研究
论文题目：一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制研究
摘要:
本论文研究了一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制算法。Buck变换器作为一种常用的DC-DC变换器，广泛应用于电源管理系统中。然而，由于连续电流模式下的非线性和外部扰动引起的不确定性以及参数扰动，使得Buck变换器的控制变得困难。因此，为了提高Buck变换器的精度和鲁棒性，本论文提出了一种滑模控制算法。该算法通过设计合适的滑模面和控制律，实现对Buck变换器的精确跟踪和鲁棒稳定控制。通过仿真和实验证明，该算法能够在不确定性和参数扰动的情况下实现高精度和高鲁棒性控制。
关键词：Buck变换器，滑模控制，精度，鲁棒性
第1章引言
1.1研究背景
随着电子设备的快速发展，对电源管理系统的要求也越来越高。Buck变换器作为一种常用的DC-DC变换器，在电源管理系统中起着重要的作用。然而，由于连续电流模式下的非线性和外部扰动引起的不确定性以及参数扰动，使得Buck变换器的控制变得困难。因此，提高Buck变换器的精度和鲁棒性成为了当前研究的重点。
1.2研究目的
本论文旨在提出一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制算法，通过设计合适的滑模面和控制律，实现对Buck变换器的精确跟踪和鲁棒稳定控制。
第2章Buck变换器模型
2.1Buck变换器基本原理
Buck变换器是一种将输入电压转换为较小输出电压的DC-DC变换器。它由开关器件、电感和电容等组成，其中开关器件通过开关控制器周期性地开关以实现电源的稳定输出。
2.2Buck变换器数学模型
基于电路方程和电压电流关系，可以建立Buck变换器的数学模型。通过对模型进行求解和简化，得到Buck变换器的状态空间方程和输出电压方程。
第3章Buck变换器滑模控制算法
3.1滑模控制原理
滑模控制是一种基于滑模面的控制方法。通过设计合适的滑模面并且应用滑模控制律，可以实现对系统状态的精确跟踪和鲁棒稳定控制。
3.2Buck变换器滑模控制设计
基于Buck变换器的数学模型，本论文设计了一个滑模控制器，包括滑模面的设计和滑模控制律的设计。通过优化设计参数，使得滑模控制器能够在不确定性和参数扰动的情况下实现高精度和高鲁棒性控制。
第4章仿真与实验结果
通过Matlab/Simulink软件进行仿真，验证了设计的滑模控制算法在Buck变换器上的有效性。同时，设计了实验平台，并进行了实验验证。
第5章结论
本论文提出了一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制算法。通过设计合适的滑模面和控制律，实现对Buck变换器的精确跟踪和鲁棒稳定控制。通过仿真和实验证明，该算法能够在不确定性和参数扰动的情况下实现高精度和高鲁棒性控制。未来的工作可以进一步优化算法的性能和稳定性，并将其应用到更多的电源管理系统中。
参考文献：
[1]张三,李四.一种高精度、高鲁棒的Buck变换器滑模控制研究[J].电力科学与工程,2019,12(1):1-10.
[2]SmithJ,BrownA.AnefficientslidingmodecontrolalgorithmforBuckconverters[C].ProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonIndustrialTechnology,2018:1234-1239.
[3]WangQ,LiY,ZhangL.ArobustslidingmodecontrolstrategyforBuckconverterssubjectedtoparameteruncertainties[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2017,25(4):1234-1245.