SDCS-PIN-51-COAT 测量板介绍

滑模变结构控制（Sliding Mode Variable Structure Control，简称SMVSC）利用控制作用的不连续特性，使系统在两个控制之间切换，从而产生一种与原系统无直接关系的新运动——滑动模态。

这种运动有两个主要的优点：

首先，可以通过选择适当的滑模面来实现系统的动力学特征，以满足闭环系统的性能指标；

其次，闭环系统的响应对满足匹配条件的不确定性完全不敏感。

这种不变性表明，滑模控制非常适合作为一种不确定系统的鲁棒控制器，目前，基于滑动模态的变结构控制理论在国际上受到了广泛重视。

然而，在实际控制系统中，由于系统参数变化、外部扰动以及检测技术的限制等因素的影响，通常难以获得控制对象的精确模型，且匹配条件往往难以满足，使得滑模控制系统难以达到理想的品质。越来越多的学者认识到，一个系统仅仅考虑滑模控制本身的设计是不够的，必须针对不同的具体系统，借鉴其他控制理论的新进展、新发现，进一步扩充与发展不确定系统的滑模控制理论，这对滑模控制理论的实用化研究具有重大意义。

为此，出现了针对不确定系统的鲁棒滑模变结构控制、自适应滑模变结构控制等策略；以微分几何为工具的基于输入/状态和输入/输出精确线性化的非线性滑模控制策略；考虑执行机构、传感器动力学特性的高阶滑动模态控制策略；基于逐步修正算法的反步滑模控制。

滑模变结构控制作为一种特殊的鲁棒控制方法，在解决不确定非线性系统的控制问题上显示出了巨大的生命力。

　　变结构控制系统的特征是具有一套反馈控制律和一个决策规则，该决策规则就是所谓的切换函数，将其作为输入来衡量当前系统的运动状态，并决定在该瞬间系统所应采取的反馈控制律，结果形成了变结构控制系统。该变结构系统由若干个子系统连接而成，每个子系统有其固定的控制结构且仅在特定的区域内起作用。引进这种变结构特性的优势之一是系统具有每一个结构有用的特性，并可进一步使系统具有单独每个结构都没有的新的特性，这种新的特性即是变结构系统的滑动模态。滑动模态的存在，使得系统在滑动模态下不仅保持对系统结构不确定性、参数不确定性以及外界干扰等不确定性因素的鲁棒性，而且可以获得较为满意的动态性能。迄今为止，变结构控制理论已经历了50年的发展历程，形成了自己的体系，成为自动控制系统中一种一般的设计方法。它适用的控制任务有镇定与运动跟踪等。