由于滑模变结构控制系统是一种具有良好鲁棒性的开关反馈控制系统,而BUCK变换器实质上也是一种开关控制系统,所以在Buck变换器上应用滑模变结构控制可以达到较好的控制效果。本文致力于研究滑模变结构控制理论应用于BUCK变换器,以寻求实用化滑模变结构观测器的设计方法并设计与实现滑模变结构控制器的硬件电路。目的是提高滑模观测器的工程实用性和鲁棒性,以求改善整个BUCK变换器的动态特性。论文的主要研究工作与结论如下:首先,针对BUCK变换器的状态观测器设计问题,对传统滑模观测器进行了分析,在此基础上运用滑模变结构的等值原理设计了一种自适应滑模观测器,实现对BUCK变换器未知状态变量的跟踪。通过与传统滑模观测器对比研究,验证了新设计的自适应滑模观测器具有更好的稳态精度。其次,针对滑模观测器存在的抖动问题,将滑模控制器采用趋近率来抑制抖动思想推广到滑模观测器设计中。基于积分趋近率和幂次数趋近率各自的优点,在两者的基础上设计了幂次数积分趋近率、幂次数指数积分趋近率滑模观测器。从两种新设计方法的仿真结果可以看出,滑模观测器能达到设计的要求,并且在抑制抖动方面起到了良好的效果。最后,结合BUCK电路的特点和工程需求,对所提出的基于滑模变结构的BUCK变换器技术进行了应用研究。采用运算放大器实现了滑模控制器的硬件电路,实验研究结果显示本文的理论与技术正确有效。