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控制科学与工程论坛

文献综述

日期：2021 年 06 月 19 日

滑模变结构控制理论进展综述

1. 微流控技术简介

1953 年，Wunch 的博士学位论文中出现了“改变系统结构”这一思想

[1]

。之

后诸多前苏联学者将这一思想应用到了控制系统中进行研究。文献［2-4]首先提

出变结构控制系统（VSCS）的概念，并且逐步形成了一个新的控制系统综合方

法。文献［5-10]在此基础上进一步发展、完善变结构控制理论。到了 80 年代中

后期，线性系统的变结构控制理论得到充分的完善。

滑模变结构控制理论（SMC）是变结构控制理论的主要理论体系。它已经

形成了一整套综合系统的独立理论，包括滑动模态的设计方法，控制器的各种综

合方法，系统的稳定性分析，系统的到达条件等。而此时，工程实践已经对控制

理论提出了更高的要控制对象的复杂程度日渐增加，控制系统的非线性日益严重

不确定性系统的控制问题已经被鲁棒控制、自适应控制等理论领域所研究，非线

性系统的控制问题已经引起了许多学者的重视；变结构控制理论恰恰是解决非线

性系统控制问题很好的一种方法滑模控制的基本原理和理论可参见文献

［5,9,11］。近年来滑模变结构控制理论研究备受关注，研究结果主要集中在：①

基于各种滑模面的研究；②滑模到达条件；③控制器的各种非线性结构；④变结

构自适应控制及其它交叉研究

2. 各种滑模面

在理论上，只要使系统在滑动模态稳定，并且保留滑模变结构控制系统的各

种性质，滑模面可以有不同的结构。因此，许多学者提出了各种各样的滑模面。

2.1 线性滑模面

滑模变结构控制发展初期，系统的滑模都是系统状态的线性函数：

( )s x Cx=

(2.1)

随后的研究大部分是基于线性滑模面的。与此同时，基于线性滑模面对非

线性系统的滑模控制研究也取得了很大的进展。一般地，线性滑模面也有如下

结构：

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