微型燃气轮机作为分布式发电系统中重要的动力系统，具有燃料种类多、不依靠自然环境、可用于热电联供、效率高等特点，在分布式发电系统中具有广阔的应用前景。然而，微型燃气轮机系统是一个非线性系统结构复杂，常规的线性PI控制在负载功率发生波动时，系统恢复至稳态的过渡过程较长，且PI控制受运行参数的影响较大。另一方面，滑模变结构控制方法具有跟踪能力强、受系统运行参数影响小、鲁棒性高等特点，在解决非线性系统控制问题中具有很好的潜力。本文针对滑模变结构控制方法展开研究，并将其运用于微型燃气轮机系统中，旨在改善微型燃气轮机系统的负载响应特性以及抗参数摄动强鲁棒性。在负载波动时，使系统快速恢复至稳定状态。在被控对象参数发生摄动时，通过滑模变结构控制的设计，系统能够具有一定的鲁棒性安全稳定运行。
　　本文考虑微型燃气轮机系统从启动到发电的全过程进行研究。由于微型燃气轮机没有自启动能力，因而需要外界为其启动提供能量。本文设计双向BUCK电路作为外界启动直流电源，该启动电源的作用为维持双向PWM整流器(启动逆变运行)直流侧电压的恒定。为了使得整个启动过程安全平稳，通过对启动滑模面的设计以及滑模控制律的公式推导，再经过解耦控制作用于PWM整流器，从而实现系统转速紧跟设计转速匀速上升。仿真结果表明PWM整流器直流侧电压恒定，且系统转速按照预定的轨迹运行，从而验证了启动电路与启动滑模控制设计的正确性。
　　当微型燃气轮机运行于发电过程中，结合并网与离网电路分别设计滑模变结构控制策略。前级为PWM整流器，控制目标都为直流侧电压的恒定，后级为PWM逆变器，控制目标分别为单位功率因数并网与负载端电压稳定。搭建系统仿真模型进行分析，仿真结果表明，当并网功率或负载功率发生阶跃时，前级整流器直流侧电压过渡过程短暂，且并网与离网条件下分别实现了单位功率因数并网与负载端电压稳定。
　　在抗扰性能方面，本文以微型燃气轮机在并网工况下进行分析与研究，分别采用PI控制策略与滑模变结构控制策略对PWM整流器进行控制，仿真结果表明，滑模变结构控制策略在负载发生阶跃时，系统由暂态恢复至稳态过渡过程更短。在抗参数摄动方面，同样以发电工况进行研究，当被控对象参数发生一定摄动时，仍然能够保证系统安全稳定运行，提高了系统的鲁棒性。