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滑模變結(jié)構(gòu)控制的概念
滑模變結(jié)構(gòu)控制的概念
滑模變結(jié)構(gòu)控制（Sliding Mode Variable Structure Control，簡稱SMVSC）利用控制作用的不連續(xù)特性，使系統(tǒng)在兩個控制之間切換，從而產(chǎn)生一種與原系統(tǒng)無直接關(guān)系的新運動——滑動模態(tài)。
這種運動有兩個主要的優(yōu)點：
首先，可以通過選擇適當(dāng)?shù)幕Ｃ鎭韺崿F(xiàn)系統(tǒng)的動力學(xué)特征，以滿足閉環(huán)系統(tǒng)的性能指標；
其次，閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)對滿足匹配條件的不確定性*不敏感。
這種不變性表明，滑?？刂品浅＿m合作為一種不確定系統(tǒng)的魯棒控制器，目前，基于滑動模態(tài)的變結(jié)構(gòu)控制理論在上受到了廣泛重視。
然而，在實際控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)參數(shù)變化、外部擾動以及檢測技術(shù)的限制等因素的影響，通常難以獲得控制對象模型，且匹配條件往往難以滿足，使得滑模控制系統(tǒng)難以達到理想的品質(zhì)。越來越多的學(xué)者認識到，一個系統(tǒng)僅僅考慮滑?？刂票旧淼脑O(shè)計是不夠的，必須針對不同的具體系統(tǒng)，借鑒其他控制理論的新進展、新發(fā)現(xiàn)，進一步擴充與發(fā)展不確定系統(tǒng)的滑模控制理論，這對滑模控制理論的實用化研究具有重大意義。
為此，出現(xiàn)了針對不確定系統(tǒng)的魯棒滑模變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制等策略；以微分幾何為工具的基于輸入/狀態(tài)和輸入/輸出線性化的非線性滑模控制策略；考慮執(zhí)行機構(gòu)、傳感器動力學(xué)特性的高階滑動模態(tài)控制策略；基于逐步修正算法的反步滑模控制。
滑模變結(jié)構(gòu)控制作為一種特殊的魯棒控制方法，在解決不確定非線性系統(tǒng)的控制問題上顯示出了巨大的生命力。
變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的特征是具有一套反饋控制律和一個決策規(guī)則，該決策規(guī)則就是所謂的切換函數(shù)，將其作為輸入來衡量當(dāng)前系統(tǒng)的運動狀態(tài)，并決定在該瞬間系統(tǒng)所應(yīng)采取的反饋控制律，結(jié)果形成了變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。該變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由若干個子系統(tǒng)連接而成，每個子系統(tǒng)有其固定的控制結(jié)構(gòu)且僅在特定的區(qū)域內(nèi)起作用。引進這種變結(jié)構(gòu)特性的優(yōu)勢之一是系統(tǒng)具有每一個結(jié)構(gòu)有用的特性，并可進一步使系統(tǒng)具有單獨每個結(jié)構(gòu)都沒有的新的特性，這種新的特性即是變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的滑動模態(tài)。滑動模態(tài)的存在，使得系統(tǒng)在滑動模態(tài)下不僅保持對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不確定性、參數(shù)不確定性以及外界干擾等不確定性因素的魯棒性，而且可以獲得較為滿意的動態(tài)性能。迄今為止，變結(jié)構(gòu)控制理論已經(jīng)歷了50年的發(fā)展歷程，形成了自己的體系，成為自動控制系統(tǒng)中一種一般的設(shè)計方法。它適用的控制任務(wù)有鎮(zhèn)定與運動跟蹤等。