【摘要】滑模控制也被稱作滑模變結構控制，它出現在50年代，由於變結構系統的滑動模態運動系統的參數攝動、外界的擾動、系統不確定模態和模型不確定性具有不變性，也就是完全魯棒性，滑模變結構控制才引起了人們的極大關注。論文的具體工作如下：首先分析了滑模變結構控制的基本原理以及基本概念，總結了滑模變結構控制的發展歷史、現狀和發展前景。其次，分別敘述了滑模控制在低速摩擦伺服系統、臺式倒立擺和機器人中的應用。最後對滑模控制的發展和未來前景做了展望。
【關鍵詞】滑模變結構控制;抖振;倒立擺系統;伺服系統。
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
1 緒論 5
1.1 滑模變結構控制理論的介紹 5
1.1.1 滑模變結構控制理論的起源和背景 5
1.1.2 滑模變結構控制研究的發展歷史和現狀 5
1.1.3 滑模變結構控制理論的特點 8
1.2 目前滑模控制設計中存在的問題 9
1.2.1 滑模控制器的設計要求 9
1.2.2 計算機實現滑模控制算法存在的問題 10
1.3 本論文的.研究意義及研究內容 10
1.3.1 研究意義 10
1.3.2 研究內容 11
2滑模變結構控制的基礎理論 12
2.1 滑模變結構控制系統的基本原理與設計方法 12
2.1.1滑模變結構控制的基本概念 12
2.1.2 滑動模態的數學描述 14
2.1.3 滑動模態的存在和到達條件 15
2.1.4 滑模控制系統的設計過程 16
2.2.1 抖振問題 17
2.2.2 抖振的解決辦法 18
2.3 本章小結 19
3滑模控制在低速摩擦伺服系統中的應用 20
3.1 引言 20
3.2 低速摩擦伺服系統的主要問題 20
3.3 伺服系統描述 20
3.4 滑模控制器設計 21
3.5 仿真實例 23
3.5.1 PD控制 23
3.5.2 滑模控制 24
3.6本章小結 28
4 臺車式倒立擺的滑模控制 29
4.1 引言 29
4.2臺車式倒立擺模型及其原理 29
4.2.1 臺式倒立擺模型 29
4.2.2臺車式倒立擺原理 29
4.3 滑模控制器設計 30
4.3.1 切換函數設計 30
4.3.2 控制律的設計 32
4.4 仿真實例 33
4.4.1 常值切換控制律仿真 33
4.5 本章小結 36
5 滑模變結構控制在機器人中的應用 38
5.1 引言 38
5.2 機器人控制的主要問題 38
5.3 機器人的數學模型 39
5.4 基於濾波的機器人滑模控制 40
5.4.1 引言 40
5.4.2 基於濾波的機器人滑模控制 41
5.4.3仿真實例 44
5.5 本章小結 46
6 總結與展望 47
參考文獻 49
致 謝 50
附錄 51
1. 滑模控制在低速摩擦伺服系統中的應用 51
1) 控制器S函數：chap1.m 51
2) 被控對象S函數：chap1plant.m 52
3) 作圖程序:chap1plot.m 55
2.臺式倒立擺的滑模控制 56
1)主程序chap2.m 56
2)控制子程序chap2eq.m 58
3.滑模變結構控制在機器人中的應用 59
1)控制器S函數程序：chap5s.m 59
2)被控對象S函數程序：chap5plant.m 61
3)作圖程序：chap5plot.m 62