随着人们在实际生产生活中对于控制速度和系统性能的要求不断提高,控制器和作动器中不可避免出现的时滞已经成为了一个必须重视和需要解决的问题。在控制过程中,信号的采集和传输过程会产生延迟,控制器计算过程以及作动器的作动过程都需要时间处理和响应,这些过程都会导致时滞的出现。例如数字控制器、滤波器在计算过程中或多或少的都会存在一定的时滞,液压装置的作动过程都存在一定的滞后,人为操作产生的时滞则更大和更不确定。这些过程中产生的时滞虽然在大多数情况下很小,但却很有可能破坏系统的控制性能,甚至可能会导致整个控制系统的失稳。时滞量对于控制系统来说并不总是负面因素,设计合理的时滞控制方法也可能提高动力系统的性能表现。例如,时滞状态反馈方法已经被应用到动力减震器、非线性系统的线性化以及混沌振子的控制中。时滞问题已经引起了包括机器人设计、汽车悬架系统、长距离网络传输等领域研究学者的大量关注。大量学者对时滞系统的稳定性,时滞辨识以及时滞利用等问题等进行了深入研究。另一方面,实际工程结构的精确模型往往难以得到,工作状况和外界环境的变化会引起结构参数的变化,因此在时滞主动控制设计时除了要考虑时滞的影响外,还需要考虑模型参数不确定的影响。柔性结构通常是非线性、时变的动力系统,在系统建模过程中不可避免的会存在模型误差,且工作状况和外界环境的变化也有可能致使系统参数发生变化,因此在主动控制设计时需要考虑模型参数变化和外界扰动等的影响。这启发作者考虑如何在应对系统不确定性的同时有效处理系统中存在的时滞,以及对不确定的非线性模型等相关问题进行研究。本论文在国家自然科学基金[11472171]和上海市自然科学基金[14ZR1421000]的资助下,开展了对含有时滞及不确定性的柔性结构的自适应控制研究,并且进行了仿真和实验验证工作。本文主要的研究内容及研究成果如下:(1)针对具有不确定参数的时滞系统主动控制问题进行研究。通过时滞控制力项的差分方程对系统的状态变量进行增广,得到形式上不含有时滞项的增广状态方程。控制律采用基于LQR的模型参考自适应控制方法进行设计,最后以单自由度系统和悬臂梁为对象进行数值仿真和实验研究。(2)以柔性机械臂为对象,开展柔性机械臂自适应时滞跟踪控制研究。通过时滞控制力项的差分方程对机械臂系统的状态变量进行增广,得到形式上不含有时滞项的增广状态方程。控制律采用基于最优跟踪控制的模型参考自适应控制方法进行设计,仿真和实验研究结果表明所设计控制方法的有效性。(3)针对具有不确定非线性项的时滞系统,开展非线性时滞系统的模糊自适应反演控制研究。首先利用具有时滞控制力项的差分方程对系统的状态变量进行增广,将时滞系统动力学方程变为形式上不含有时滞项的增广状态方程。然后采用模糊自适应反演控制方法处理系统中存在的不确定的非线性项,借助Lyapunov方法设计控制律保证系统的稳定性。最后以旋转机械臂系统为对象进行数值仿真研究。