断续导通Buck变换器的反步滑模控制提升性能

本文主要探讨了"断续导通模式的Buck变换器反步滑模控制"这一主题，发表于2008年12月的《南京理工大学学报(自然科学版)》。Buck变换器作为常见的DC-DC转换器，其非线性特性对控制性能提出了挑战。作者沈艳霞和陈进军针对Buck变换器在电感电流断续导通模式（Discontinuous Current Mode, DCM）下的行为，采用了反步滑模控制策略来设计闭环控制器。 反步滑模控制是一种有效的非线性控制方法，它利用系统的动态特性来设计控制器，旨在提高系统的稳定性、响应速度和抗扰动能力。在Buck变换器的启动阶段，相比于传统的PI控制，反步滑模控制器展现出更快的系统输出电压上升速度、更短的调节时间和较小的超调。这使得系统能更快地跟踪设定值，并在负载或电源参数突然变化时，迅速调整输出电压，扰动幅度减小，从而保证了系统的快速适应性和稳定性。 作者通过系统生成器（System Generator）提出了数字控制器的实现策略，这种方法具有灵活性和高效性，适合于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）等硬件平台。这种方法不仅提高了控制器的设计效率，也为实际应用提供了可行的解决方案。 本文的创新之处在于将反步滑模控制应用于Buck变换器的DCM中，展示了其在提高控制性能和应对突发扰动方面的优势，为Buck变换器的数字控制器设计提供了一种新的设计思路。同时，这对于其他类型的直流-直流变换器的非线性控制研究也具有启示作用，推动了该领域的理论和技术发展。因此，这篇文章对于从事电力电子控制技术研究的工程师和学者来说，具有较高的参考价值。