双闭环控制仿真降压电路的PI调节器设计与建模方法
在电力电子领域，降压斩波电路（Buck Converter）是一种常见的直流-直流转换器，广泛应用于各
种电子设备中。为了确保其输出电压的稳定性和动态响应，双闭环控制策略被广泛采用。今天，我们就来聊
聊如何通过建模和仿真设计一个基于PI调节器的Buck双闭环控制系统。
首先，我们需要对Buck电路进行建模。常见的建模方法有状态空间平均法、开关元件平均模型法和
开关网络平均模型法。这些方法各有优缺点，但目标都是将开关电路转化为连续时间的线性模型，以便于
后续的控制设计。
以状态空间平均法为例，我们可以得到Buck电路的状态方程：
```matlab
% Buck电路状态空间模型
A = [-R/L -1/L; 1/C 0];
B = [Vin/L; 0];
C = [0 1];
D = 0;
sys = ss(A, B, C, D);
```
这段代码定义了Buck电路的线性状态空间模型。其中，`R`、`L`、`C`分别代表电路中的电阻、电感和
电容，`Vin`是输入电压。通过这个模型，我们可以分析电路的动态特性，并设计合适的控制器。
接下来，我们需要设计双闭环控制中的内环和外环控制器。内环通常采用电流环，外环采用电压环。
设计过程包括滤波器设计、PI调节器设计以及仿真验证。
滤波器设计是为了去除高频噪声，保证控制信号的纯净。我们可以使用低通滤波器来实现：
```matlab
% 低通滤波器设计
fc = 1000; % 截止频率
fs = 10000; % 采样频率
[b, a] = butter(2, fc/(fs/2));
```
PI调节器的设计则是基于被控对象的传递函数。通过传递函数，我们可以计算出合适的PI参数：
```matlab
% PI调节器设计
