深入探讨 Buck 变换器的多种控制策略及其在 Simulink 中的仿真分析
一、引言
在现代电力电子系统中，Buck 变换器作为一种重要的直流降压转换电路，其性能与稳定性对于整个
系统来说至关重要。随着技术的发展，对 Buck 变换器的控制策略也提出了更高的要求。本文将深入
探讨 buck 变换器的多种控制策略，并通过 Simulink 进行开环仿真以及电压环闭环仿真、电流环闭
环仿真和电压电流环双闭环仿真，以验证控制策略的有效性。
二、Buck 变换器概述
Buck 变换器是一种直流降压转换器，其工作原理是通过改变功率开关的导通和截止时间比例来控制
输出电压。在电力电子系统中，由于负载和环境的变化，需要实现对输出电压和电流的稳定控制。这
就需要引入多种控制策略来保证系统的稳定运行。
三、Simulink 开环仿真分析
在开环仿真中，我们主要关注的是变换器的基础动态特性和稳态特性。在 Simulink 环境下，我们可
以搭建 Buck 变换器的模型，并对其参数进行设置，以模拟实际电路的运行情况。通过开环仿真，我
们可以得到变换器的电压和电流波形，从而分析其性能表现。
四、电压环闭环仿真分析
电压环闭环仿真主要关注输出电压的稳定控制。在仿真过程中，我们设定一个目标电压值，通过控制
算法调整开关管的导通时间比例，使得输出电压能够跟随目标值变化。常见的控制算法包括 PID 控制
、超前补偿等。通过仿真分析，我们可以验证这些控制算法在电压环控制下的效果。
五、电流环闭环仿真分析
电流环闭环仿真主要关注输出电流的精确控制。在仿真过程中，我们设定一个目标电流值，通过控制
算法对电流进行闭环控制。与电压环控制类似，电流环控制也需要采用适当的控制策略来实现精确控
制。此外，还需要考虑电流纹波的影响，以保证系统的稳定运行。
六、电压电流环双闭环仿真分析
在实际应用中，我们需要同时考虑输出电压和电流的稳定控制。因此，电压电流环双闭环仿真就显得
尤为重要。在双闭环仿真中，我们需要同时设计电压环和电流环的控制策略，并通过适当的协调来实
现两者的稳定控制。通过双闭环仿真，我们可以验证所设计的控制策略在实际应用中的效果。
七、离散域控制策略及参数整定
