北方民族大学数学与信息科学学院
相比于滑模控制，协同控制可以通过应用系统综合模型，有效地克服线性化控制的问题。除此之外，协同控制器只需要具有一个相对较窄的响应频率范围，所以协同控制更容易在实际数字控制器中实现。虽然系统控制的计算过程比滑模控制会复杂一些，但复杂的计算在数字控制器中并不会影响协同控制的整体实现难度。其次，协同控制可以以固定切换频率进行工作，所以不会有和滑模控制一样的抖振问题，在能量转换传递系统中，关于能量滤波的问题就更少。本文在Buck变换器的滑模控制策略上进一步研究了Buck变换器的协同控制策略，并对现有的协同控制策略进行了改进。最后，通过仿真结果表明，改进的协同控制相比于传统的协同控制策略具有更好的控制精度和动态性能。
1.Buck变换器的建模
依据Buck变换器的电路结构，以输出电压Vo作为控制目标输出，对输出电压的误差定义为
所以控制输出电压，只需要采集和两路信号即可实现协同控制。
3.改进的协同控制方法
为了减小稳态误差，所以在宏变量的定义中，引入关于电感电流的误差积分环节，该积分环节可以有效限制振动幅度，从而避免尾部不稳定和协同控制相互干扰的问题。设计的改进协同控制的宏变量如下所示：
图1Buck变换器的改进后的协同控制仿真
为了进一步说明协同控制的动态特性，在仿真过程中t=0.08s时，负载由初始的10Ω突变为5Ω，通过以上设计模拟Buck工作时启动和负载突变阶段的控制效果，仿真结果如图2所示所示。
图2Buck变换器的改进后的协同控制仿真结果
5.结论
在基本协同控制的基础上，增加了积分环节，来减小Buck直流变换器输出的稳态误差，结果表明稳态效果有了较好地改善，同时积分环节并不会影响在启动阶段和负载突变环节的响应和趋近速度，整个控制效果仍然是较为理想。趋近时间为5ms，负载突变响应时间为5ms，但稳态误差较大为2%。所以总的来说，Buck的改进协同控制可以有效地改善基本协同控制的稳态问题。
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