变结构控制出现于20世纪50年代，经历了50余年的发展，已形成了一个相对独立的研究分支，成为自动控制系统的一种设计方法，适用于线性与非线性系统、连续与离散系统、确定性与不确定性系统、集中参数与分布参数系统、集中控制与分散控制等。这种控制方法通过控制量的切换使系统状态沿着滑模面滑动，使系统在受到参数摄动和外干扰时具有不变性，正是这种特性使得变结构控制方法受到各国学者的重视。

由于滑模变结构控制算法简单、鲁棒性好和可靠性高，故被广泛应用于运动控制中，尤其被用于可建立精确数学模型的确定性控制系统中。

有关滑模变结构控制理论及其工程应用，近年来已有大量的论文发表。本书作者多年来一直从事控制理论及应用方面的研究和教学工作，为了促进变结构控制和自动化技术的进步，反映滑模变结构控制设计与应用中的最新研究成果，使广大工程技术人员能够及时了解、掌握和应用这一领域的最新技术，学会用MATLAB语言进行滑模变结构控制器的设计，作者编写了这本书，供广大读者学习、参考。

本书是在总结作者多年研究成果的基础上，进一步理论化、系统化、规范化、实用化而成的，其特点是：

（1） 滑模变结构控制算法取材新颖、内容先进，重点置于学科交叉部分的前沿研究和介绍一些有潜力的新思想、新方法和新技术，取材着重于基本概念、基本理论和基本方法。

（2）  针对每种滑模控制算法均给出了完整的MATLAB仿真程序，并给出了程序的说明和仿真结果。具有很强的可读性。

（3） 着重从应用领域角度出发，突出理论联系实际，面向广大工程技术人员，具有很强的工程性和实用性。书中有大量应用实例及其结果分析，为读者提供了有益的借鉴。

（4） 所给出的各种滑模变结构控制算法力求完整，程序设计、结构设计力求简单明了，便于自学和进一步开发。

本书共分10章。第1章为绪论，介绍了滑模变结构控制的基本原理及其在理论和应用方面的发展状况；第2章介绍连续系统滑模变结构控制的理论基础，并介绍了连续时间系统变结构控制律的几种基本设计方法，通过仿真和分析进行了说明；第3章介绍离散系统数字滑模控制的理论基础，并介绍了离散时间系统变结构控制律的几种基本设计方法及其改进方法，通过仿真和分析进行了说明；第4章介绍了模糊滑模控制的设计方法，包括基本的模糊滑模控制、基于模糊自适应调节的滑模控制和模糊自适应滑模控制的设计；第5章介绍了神经滑模控制的设计方法，包括基本的神经滑模控制、基于神经网络自适应调节的滑模控制和神经网络自适应滑模控制的设计；第6章介绍了基于反演设计的滑模控制设计方法，包括基本的反演控制器、自适应反演滑模控制和基于名义模型的反演滑模控制的设计；第7章介绍了动态滑模控制的设计方法，包括一阶动态滑模控制、基于动态切换函数的动态滑模控制和基于反演设计的自适应动态滑模控制的设计；第8章介绍了基于干扰估计的滑模控制，包括基于干扰观测器的连续滑模控制器和离散滑模控制器的设计、基于灰色不确定参数估计的灰色滑模控制器的设计；第9章介绍了Terminal滑模控制方法，包括高阶MIMO非线性系统的Terminal滑模控制、动态Terminal滑模控制和快速Terminal滑模控制器的设计；第10章介绍了几种新型滑模控制器的设计方法，包括全局滑模控制、基于滤波器的滑模控制、积分滑模控制和模型参考自适应滑模控制的设计。 

    本书是基于MATLAB 5.3环境下开发的，各个章节的内容具有很强的独立性，读者可以结合自己的学习方向深入地进行研究。

作者在研究过程中得到北京航空航天大学尔联洁教授的热情指导。东北大学薛定宇教授在S函数设计及Simulink仿真方面给了作者很大帮助，清华大学徐文立教授对本书给予了热情的推荐和建议。在滑模控制的研究中，研究生李斐、李蓓、钟友武、邬强等参与了部分算法的论证，在文字校对中得到了研究生曹立的帮助，在此一并表示感谢。

本书的研究工作得到了航空基金（编号：00E51022）的资助。

    由于作者水平有限，书中难免存在一些不足和错误之处，真诚欢迎广大读者批评指正。若有指正或需与作者商讨，请通过电子邮件ljk@buaa.edu.cn与作者联系。

 刘金琨

北京航空航天大学

2005年5月