在生产发展中,电气设施对于开关电源指标的要求愈加苛刻。作为非线性时变的系统,开关电源的控制技术也在不断地被关注。目前常用的非线性控制理论中,滑模控制理论可有效使系统在面对元器件参数变动和各种扰动时而不受干扰。所以滑模控制方法被普遍用于DC-DC变换器的控制中。在本文中涉及的是其中一种较为常用的降压型DC-DC变换器,即Buck型变换器。基于设计出的Buck变换器硬件平台,着重研究在滑模控制方法下,利用观测器技术如何使开关电源拥有优良的动、静态品质。首先说明了Buck变换器的总体构造,和各个器件在工作过程中的作用。根据变换器工作原理和过程,在电流续流条件下对电路建立数学模型。根据得到的Buck变换器中元器件参数得到数学模型,分析数学模型在频域上的特性。其次,利用滑模控制理论对Buck变换器进行控制器的设计,概述了普通的滑模控制理论对Buck变换器系统中的不匹配扰动不敏感的现象。为了克服此问题提出利用扩张状态观测器,将系统中的不匹配扰动当成状态变量进行估算,并将估算值加入到传统滑模控制器里,这样便设计出了能够有效补偿外部扰动的滑模控制器;考虑到提高Buck变换器对扰动的反应速度,提出了针对Buck变换器的有限时间收敛的非奇异终端滑模控制方法^[1]。并引入能够在有限时间内跟踪到期望值的观测器,来弥补非奇异终端滑模算法对不匹配扰动不敏感的不足,同样使用仿真模型检验相关算法的最终实现效果。再次,从节约硬件成本和增加系统可靠性的角度,考虑使用软测量的思想,在设计闭环控制器时,设计一个对电感电流进行估计的观测器,得到基于反馈电流估算的滑模控制方法,分析了观测器和控制算法的稳定性,并进行了相关的仿真实验。最后,设计硬件实验平台。介绍Buck型DC-DC变换器硬件中各个模块的组成、搭建及调试过程。经过设计、投板、调试成功后,在硬件平台的基础上,编写相应控制算法的程序,进行实验验证。