Abstract：　　This paper proposes a scheme of selecting parameters of the slide mode of switching power supply by phase plane figure. As a boost converter for example, by modeling　　 and simulating it, the result of simulation is identical with the theory analysis and prove that the method is more simple and efficient than the general method!

Keyword：slide model, switching power supply, phase plane figure, parameter

1　引　言

　　开关电源通常有两大研究领域，一个是拓扑结构领域的研究，即开关电源的电路结构研究；另一个是控制方法领域的研究，一个控制方案的好坏往往决定开关电源的性能，实际工程中控制方案的复杂程度决定电源的造价的高低，因此很多电源设计者在控制方法的设计上投入了很多关注，并提出了各种控制方法。应用于开关电源的控制方法通常分为两大类：一类是线性控制方法，另一类是非线性控制方法。常用的电压闭环控制、电流闭环控制、双环控制和函数控制均属于线性控制方式。近期发展单周期控制、前馈控制、自适应控制和滑模控制则属于后者。在各种控制方案中，由于滑模控制对系统摄动和外界干扰在一定条件下具有不变性，即很强鲁棒性，所以得到研究者越来越多的关注。如文献[1]在开关变换器中应用滑模控制作了一定的研究。文献[2]则提出了Buck-Boost型AC-DC变换器的滑模控制的解决方案。以上文章虽然都导出控制模型并选取了参数，但未对参数是否满足滑模运动的条件给出证明。文献[1]中还曾提到不能单独采用电压误差作为直接控制对象，同样也未对不能单独采用电压误差作为直接控制对象的原因作详细证明。而在滑模控制中，参数的选择是非常重要的，它决定了系统工作的性能，不恰当的参数选择有可能导致滑模运动不能形成或者是不稳定。文献[3]虽然给出了传统的证明方法，但是该方法并不是很直观，而且比较复杂。本文则将通过有别于传统方法的方法给出保证系统稳定的参数选择证明。

2　滑模控制

　　滑模控制是在对继电系统的研究中发展起来的，是一种特殊的变结构控制。其特殊性在于该控制有切换，而且在切换面上系统将会沿着固定的轨迹产生滑动运动。要实现滑模控制，就要做三项工作：切换面的选取，控制函数的求取，参数的确定。其中参数的选择必须满足文献[3]中指出的滑模控制的三个要素：进入条件、存在条件和稳定条件。进入条件是保证系统对任意初始位置，运动都能够到达切换面。存在条件是保证这种运动到达切换面后，能在切换面上产生滑动运动。稳定条件有两个方面，一个是滑动的稳定条件，一个是系统的稳定条件。而这里的稳定条件则指的是系统在切换面上的滑动运动能够向工作点运动。当参数确定后，切换面和控制函数也随之确定。所以滑模控制问题最终转化为求取这三个要素的问题。三个要素的传统确定方法在文献[3]中作了详细的描述，但文献[3]中的三要素确定方法并不直观，计算起来也比较复杂，本文将针对这种情况提出一种利用图形确定滑模控制三要素的方法。同时，通过图形直观的说明切换面的不同选择对于系统性能的影响。

3　Boost电路的建模

　　Boost变换器的一般原理图如图1所示

　　 (1)

　　 (2)

　　　(3)

(4)

　　　 (5)

　　　　(6)