变结构控制理论是二十世纪五十年代产生并发展起来的一种控制系统综合方法,由于变结构控制中滑动模态的不变性,变结构控制被广泛地应用于国防航天、机器人控制、卫星姿态控制、飞机控制、电机与电力系统控制等领域中。作为分析和设计离散数字控制系统的基本手段,以Z变换为核心的采样系统理论虽已为人们普遍接受,但在高速采样时存在一系列问题。Delta算子是一种离散化方法,能有效克服移位算子方法在高速采样时引发的系列难题,因而在高速信号处理与控制领域具有广阔的应用前景。当采样周期趋于零时,Delta算子离散化模型趋近于原来的连续时间系统,这使得连续时间系统和离散时间系统的分析与综合可以统一到Delta算子系统框架中进行研究。本文对Delta算子系统的滑模变结构控制问题进行研究,主要工作和成果如下:1.系统研究了Delta算子描述下的离散采样系统变结构控制问题,提出了Delta算子描述下变结构控制的一些基本概念,包括切换函数、到达条件、准滑动模态、准滑动模态带等;分析了准滑动模态带的稳定性,并对离散趋近律的抖动进行了分析,给出了切换带的稳态抖动宽度和最终的状态抖动范围。2.对Delta算子描述下的不确定离散系统,在不确定项有界且满足匹配条件的情况下,假设不确定项具有慢变特性,通过建立一种不确定项观测器,使用不确定项观测值近似代替系统中的不确定项实际值,从而设计了一种控制器,理论分析证明了系统的稳定性,仿真结果表明该方法是可行的,所得到的变结构控制观测器具有良好的性能。3.对Delta算子描述下的不确定离散采样系统,不需要不确定项满足匹配条件,提出一种基于不确定项观测器的滑模变结构控制方法。通过引进离散加权平均的概念,建立对系统和不确定项的观测器,理论证明了因此得到的观测值是不确定项的一个无偏估计,并基于不确定项的观测值建立滑模变结构控制,数值仿真例子说明了观测器和控制器的设计是有效的。4.对Delta算子描述下的不确定离散采样系统,在不确定项有界而且满足匹配条件的情况下,如果不确定项具有慢变特性,基于全程滑模思想,设置合适的滑模面,给出一种基于不确定项近似估计的全程滑模变结构控制方法,通过使用前一时刻的不确定项值近似代替当前时刻的不确定项值来设计控制器,理论分析证明了所得控制律能够保证系统渐进稳定而且切换函数有界,最后通过一个仿真例子说明了方法的有效性。最后,对全文进行了总结,并指出了下一步需要进行的工作。