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随着电力电子技术的不断发展,开关电源已经广泛地应用到计算机、工业、航空、通信等领域。DC-DC开关变换器作为其中的一个分支,因具有体积小、输出效率高等优点,成为当下电源方向的热点话题,但是传统的控制方法已经无法满足现代技术对于高性能电源的要求,近年来一些更具有实用性的控制方法开始出现。本文以滑模变结构方法为基础,Buck型DC-DC变换器为研究对象,设计变换器的控制方案并进行实验分析研究。为了进一步提高系统的扰动性能和响应速度,本文设计了两种基于滑模方法的控制器。其一,基于非奇异终端滑模与非线性扰动观测理论的复合控制方案。首先,在终端滑模理论的基础上设计变换器的滑模控制器,其次,结合变换器实际模型设计非线性扰动观测器,最后,二者结合得到复合控制,该方法引入了前馈补偿项,与线性控制器相比能有效抑制扰动;其二,基于二阶滑模理论设计非连续二阶滑模控制器。首先,考虑了滑模控制系统中的非匹配问题,建立含有非匹配项的控制系统,然后设计二阶滑模控制器,并证明了其稳定性,最后,基于变换器模型设计控制器,并与传统滑模方法设计的控制器进行了对比。本文的主要内容如下:(1)介绍了DC-DC变换器的研究现状以及常用的控制算法策略等研究背景,并提出了本文的研究方法和步骤。(2)介绍了Buck变换器基本原理,包括变换器三种模式下的状态分析,以Buck型DC-DC变换器为研究对象建立数学模型。(3)介绍了基于DSP平台的Buck变换器的系统设计,首先对系统的整体设计方案进行阐述,具体包括硬件电路设计和软件设计,然后以PID控制算法为例,验证了系统设计和算法的可行性。(4)在所建立数学模型的基础上,设计了基于非奇异终端滑模方法的状态反馈控制器;另外还设计了非线性扰动观测器与前面的状态反馈相结合而得到一种复合控制器,将设计的新型控制器应用到变换器中,并通过仿真和实验进行了验证;结果表明加入扰动观测器后的复合控制器具有更好的抗扰动性。(5)为了得到更好的控制效果,考虑了滑模控制系统中的非匹配问题,建立含有非匹配项的滑模控制系统,设计二阶滑模控制器,并证明了其稳定性,然后将控制器应用到Buck变换器中,与传统滑模方法设计的控制器进行对比,仿真和实验表明所设计的控制器具有良好的抗扰动性,快速的动态性能。(6)最后对论文进行了总结,提出了文中存在的不足和有待完善之处,并进一步指出了下一步的研究内容,以及未来的展望。