在实际应用中大部分涉及到的都是非线性系统,而且由于被控对象越来越复杂,这类系统中往往存在着各种各样的不确定性,例如模型误差、参数变化和外部扰动等,使得这些非线性系统的建模和控制变得非常困难,并且其稳态性能、瞬态性能和鲁棒性难以得到保证。为了解决这些问题,许多先进的控制方案已经被提出,其中滑模控制因为其鲁棒性较好并且易于实现而被广泛应用到各个领域。但是滑模控制的使用需要知道不确定性的上界,并且其主要缺点是增益容易被过高估计和抖振现象。因此,本文研究的是一种基于屏障函数的无模型自适应滑模控制。本文的主要研究内容包括:(1)对于一类含有不确定性的二阶非线性系统,首先,使用时间延迟估计的方法估计系统模型,消除系统中的模型误差和参数变化等不确定因素的影响,实现简单高效的无模型控制。其次,定义了一类屏障函数,用来设计基于屏障函数的自适应滑模控制规律。该自适应策略可以保证系统在有限时间内到达稳定状态,同时滑动变量在有限时间内收敛到一个预定的零邻域,避免了增益过高估计和削弱了抖振现象,而且整个过程中不需要任何不确定性的信息。然后,选择合适的Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。最终,通过主动悬架系统模型仿真证明了提出策略的有效性。(2)对于同样的二阶非线性系统,在实际应用中控制策略不仅要保证被控系统有限时间收敛,而且还希望具有较好的瞬态特性,即快速的收敛特性和较小的跟踪误差。首先,在上述控制策略的基础之上引入预设性能的方法,使用一个转换误差来保证系统的瞬态性能,并且系统跟踪误差的最大超调和收敛速率都被限制在预设的范围之内。然后选择合适的Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。最后通过一个主动悬架系统模型仿真证明了提出策略的有效性。(3)从应用的角度出发,将本文中提出的控制策略应用到一个四分之一汽车主动悬架系统实验平台上,并且与被动悬架系统和PD控制的主动悬架系统做对比实验分析。实验结果表明提出的控制策略能使悬架系统具有更好的乘坐舒适性和抗干扰能力,并且在稳态性能、瞬态性能和无模型控制等方面具有明显的优势。由此可得,本文中提出的控制策略具有形式简单、鲁棒性好、高精度和自适应等优点,并且能够简单高效的将其应用到实际应用中。