????????前面文章我們介紹了滑模觀測器的基本原理以及仿真實現。在本文我們針對上一文中對應視頻講解中留下的課后思考題，進行一個應用講解，即基于滑模觀測器的滑?？刂扑惴ㄔ赽uck變換器的應用。算法分成兩部分——滑模觀測器設計和滑?？刂圃O計。

????????1、滑模觀測器設計

????????首先，我們給出buck變換器如下圖所示

? ? ? ? 根據開關狀態(tài)的不同我們可以列寫得到buck變換器的狀態(tài)方程：

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? ? ? ? ?在本文中，我們假設電容電壓vc是可以采集的狀態(tài)變量，而電感電流iL是需要觀測的狀態(tài)，則根據前面文章的介紹，我們可以設計如下狀態(tài)觀測器：

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????????則每個狀態(tài)的觀測誤差動態(tài)性可以表示為

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????????式中，，

? ? ? ? ?在這里觀測增益可以選擇為

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? ? ? ? ? 其中k1和k2是可以調節(jié)的常數。

?????????2、滑?？刂破鞯脑O計

? ? ? ? ?在本文中，我們以電感電流作為跟蹤控制的目標，則滑模面可以設計為

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? ? ? ? ?對上式求導則有

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? ? ? ? ? 我們選擇滑模為指數趨近律則有

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? ? ? ? ? 則通過對常數a和b適當的選擇，可以使得滑模面滿足

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?最后，我們可以計算得到等效控制ueq的表達式為
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? ? ? ? ? ?則整個系統(tǒng)的控制框圖可以表示為

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????????為了驗證上述理論，我們在Simulink環(huán)境下搭建相關模型，其中buck變換器的參數與前文中提及的buck變換器參數一致，而電阻R=2Ω。為了驗證控制算法的特性，我們設置電感電流的參考值變化如下圖所示

????????實際仿真過程中，輸出端電壓的估計結果和電感電流的估計如下所示

????????可以看到觀測的結構存在一定的誤差，但是誤差不超過5%符合要求。最后我們給出了輸出電壓的波形的局部放大圖，可以發(fā)現在濾波電容為100uF情況下，電壓的脈動很小，且暫態(tài)過程中電壓的超調量很小。在滿足上述性能的情況下，本文的方法在減少了電流傳感器的情況下對電感電流實現了有效的跟蹤控制。