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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

自第三次工业人革命以来，电力电子技术飞速发展。广泛应用于电力、电子、通信、计算机等领域，其中开关电源的应用越来越广泛。dc/dc开关变换器成为了电力电子技术应用的一个重要分支，buck变换器就是其中一种典型的dc/dc变换器，具有降压的功能，其输出电压极性与输入电压的极性相同。与其他变换器相比，buck变换器具有体积小、效率高的优点在实际工程应用中，dc/dc变换器的控制器通常都是用模拟电路实现。随着数字控制芯片价格的不断下降，数字控制技术在变换器中的应用越来越广泛，受到人们的一致青睐。与传统的模拟控制器技术相比，数字控制技术具有抗噪声能力、实时调节控制器参数、可编程性、对环境因素变化不敏感等优点。

本课题的目的在于巩固学习变换器小信号建模的基础步骤，分为非线性模型的线性化、引入扰动后的小信号线性模型以及小信号等效电路，最终推导出控制-输出和输入-输出的传递函数。综合分析比较现有调制方式，选择合理的有现实意义的调制策略，对其进行深入分析及研究，最终实现所选择方式的实验实现，为进一步的研究提供基础，实现相关领域人才和技能的培养。

国内外研究现状

按照开关变换器控制方式的发展历程，经历了从模拟控制到数字控制，从单环控制到双环控制，从线性控制到非线性控制，从单一控制量到组合控制的转变，有效的提高了开关变换器的快速响应能力，可以较好的满足现代电力工业对复杂电力环境下调制的要求。模拟控制技术是最早应用于各个控制领域，是一种有效的控制手段，但随着电子信息工业的发展和微型计算机的普及，基于计算机的数字控制技术异军突起，借助于信息工业的优势，称为现代控制技术的主要发展方向。模拟控制技术是一种连续控制，通过事先计算好的电感电容参数组建电路，实现对输出量的控制。经过多年的发展，模拟控制技术已经相当成熟，然而其依然存在难以克服的固有缺陷。

2. 研究的基本内容

1.对buck变换器的基本原理进行介绍及其稳态分析；

2.然后推导出buck变换器的等效交流小信号模型并设计出buck变换器的相关参数；

3.在mathcad中进行电感元件的设计，求出其控制-输出和输入-输出传递函数;

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

综合运用《自动控制原理》、《电力电子技术》、《计算机控制技术》等主干课程知识；结合传递函数与bode图对buck变换器进行闭环控制器的设计，在仿真平台上搭建仿真电路，实现电流调制的实现。

实行进度：

4. 参考文献

[1] 徐德鸿．电力电子系统建模及控制[m].北京：机械工业出版社，2007.

[2] 胡寿松．自动控制原理[m]. 5版．北京：科学出版社，2007.

[3] robert w. erickson. fundamentals of power electronics[m]. kluwer academic publishers, 2001.