摘要: DC/DC变换器一般被用在传统工业、电子信息等行业，具有极大的应用潜力。当前，在DC/DC变换器领域，研究者们常归为两类：一类致力于设计出合适的控制策略，以此为系统提供可靠的电能，保障系统的稳定性；另一类专注于各类拓扑结构的开发，提高变换器... 展开 DC/DC变换器一般被用在传统工业、电子信息等行业，具有极大的应用潜力。当前，在DC/DC变换器领域，研究者们常归为两类：一类致力于设计出合适的控制策略，以此为系统提供可靠的电能，保障系统的稳定性；另一类专注于各类拓扑结构的开发，提高变换器的工作效率。本文确定以Buck变换器为研究对象，主要通过对比各类控制算法，选择RBF神经网络算法改造传统滑模控制器的控制策略，设计了基于神经网络滑模控制器，旨在提高变换器的工作性能。 论文的主要研究内容包括以下几个方面： 首先，对开关电源进行了深入研究，包括开关电源的历史背景、发展现状以及基础理论知识，探讨了Buck降压型DC/DC变换器的几种建模方法，并采用状态空间法，建立了目标变换器的数学模型，讨论了几大经典的控制策略，并在已建立好的数学模型上，依照滑模变结构控制的设计思路，完成了符合要求的滑模变结构控制器，同时为了体现滑模变结构控制器的性能还搭建了传统PID控制器作对比实验。当完成滑模变结构控制器的设计后，再利用李雅普诺夫能量函数确认系统的可靠性，验证此次设计的合理性，最后利用Matlab仿真软件，对所设计的传统滑模变结构控制器进行了一系列的仿真对比实验。 然后，根据完成的滑模变结构控制器设计后，针对滑模控制器存在的抖振问题、所带负载扰动以及电压波动影响，通过对神经网络算法深入研究，选择RBF神经网络算法，对传统滑模变结构控制器改造设计，完成神经网络逼近项设计和自适应律设计，搭建了基于神经网络滑模控制的DC/DC变换器仿真实验平台，利用李雅普诺夫能量函数对系统进行可行性验证和稳定性分析。最后在Matlab环境下进行仿真设计，完成仿真对比实验，分析神经网络滑模控制器对开关变换器的控制效果和鲁棒性。 最后，为了验证所设计的神经网络滑模控制器的工作性能，采用STM32控制芯片搭建出整机系统实验平台完成变换器的实测实验，同时和传统PID控制器以及传统滑模变结构控制器完成对比实验，实验结果验证了本次设计的神经网络滑模控制器能够有效地削弱控制器抖振，同时还具有抗负载扰动和降低系统干扰等优点，其基于神经网络滑模控制的变换器表现出良好的输出性能。 收起