切换系统作为一类特殊的混杂系统,由不同的子系统和指定某个子系统激活的切换信号组成。近些年来,切换系统引起了学者们的广泛关注,这主要可归结为两方面原因:第一,切换系统为诸如航空控制系统、机械臂控制系统、网络控制系统等物理系统的数学建模提供了一个统一的框架;第二,系统在多个控制器之间进行切换为处理具有不确定性和高度复杂的系统提供了一种有效的机制。然而,切换系统的复杂性不仅仅只是单一子系统性质的叠加,由于切换信号的存在,系统可能会出现与各个子系统完全不同的特性。由于滑模控制具有响应速度快、对参数变化和干扰不敏感等优点,已被应用于随机系统、时滞系统以及不确定系统等复杂系统的研究。此外,滑模控制本身提供了一种不连续的控制律,被认为是调控切换系统的一种有效的控制策略。到目前为止,虽然有一些结果将滑模控制应用到了切换系统的分析与综合,但是它们大多假定系统的状态变量已知,由于实际系统的复杂性、传感器的测量限制和成本预算等因素,状态变量很难完全测得。本文在前期研究的基础上,基于系统的状态估计,对不确定切换系统的自适应滑模控制问题进行深入研究。具体研究内容如下:1.针对一类具有参数不确定性的切换系统,提出了一种基于状态估计的自适应滑模控制器设计方案。首先设计了系统的状态观测器来估计未知的状态变量,并基于观测器的估计信息,给出了一种新的积分型滑模面方案。基于线性矩阵不等式技术、李雅普诺夫稳定性理论以及平均驻留时间方法,保证了闭环切换系统在所提出控制方案下的指数稳定性。为确保系统轨线能够在有限时间内被驱动到所设计的滑模面上,综合了一种自适应滑模控制器。最后,通过仿真实例验证了所提出控制策略的有效性。2.利用滑模控制技术,研究了一类具有不确定性和状态时滞的切换系统的指数镇定问题。针对系统的部分或全部状态变量未知的情形,构建了一种能够容许状态估计中存在不确定性的非脆弱观测器,基于该观测器提出了一种新的滑模面设计方案。根据李雅普诺夫稳定性理论、线性矩阵不等式技术和平均驻留时间方法,导出了系统在滑动运动阶段的指数稳定性判据,并利用所设计的自适应滑模控制器,使指定滑模面的到达条件得以满足。最后,仿真算例验证了所提出方案的可行性。3.针对研究内容1的不确定切换系统模型,设计了一种非脆弱观测器,给出了一种新型的单一线性滑模面方案。该滑模面的设计为闭环系统滑模运动阶段性能的分析与实现提供了一种新的技术路线,并进一步提出了相应的自适应切换控制器综合方案以实现预先设计的滑模面的有限时间可达。最后,仿真算例验证了所提出方案的优越性和可行性。