AB PLC系统 1771-IM

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自动化的概念是一个发展过程。过去，人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或脑力劳动，以自动地完成特定的作业。

自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的功能，较大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、*和科学技术现代化的重要条件和显着标志。

滑模变结构控制作为一种的鲁棒控制方法，在解决不确定非线性系统的控制问题上显示出了巨大的生命力。
　　变结构控制系统的特征是具有一套反馈控制律和一个决策规则，该决策规则就是所谓的切换函数，将其作为输入来衡量当前系统的运动状态，并决定在该瞬间系统所应采取的反馈控制律，结果形成了变结构控制系统。该变结构系统由若干个子系统连接而成，每个子系统有其固定的控制结构且仅在特定的区域内起作用。引进这种变结构特性的优势是系统具有每一个结构有用的特性，并可进一步使系统具有单独每个结构都没有的新的特性，这种新的特性即是变结构系统的滑动模态。滑动模态的存在，使得系统在滑动模态下不仅保持对系统结构不确定性、参数不确定性以及外界干扰等不确定性因素的鲁棒性，而且可以获得较为满意的性能。迄今为止，变结构控制理论已经历了50年的发展历程，形成了自己的体系，成为自动控制系统中一种一般的设计方法。它适用的控制任务有与运动跟踪等。

滑模变结构控制（Sliding Mode Variable Structure Control，简称SMVSC）利用控制作用的不连续特性，使系统在两个控制之间切换，从而产生一种与原系统无直接关系的新运动——滑动模态。
这种运动有两个主要的优点：
首先，可以通过选择适当的滑模面来实现系统的动力学特征，以满足闭环系统的性能指标；
其次，闭环系统的响应对满足匹配条件的不确定性完全不敏感。
这种不变性表明，滑模控制非常适合作为一种不确定系统的鲁棒控制器，目前，基于滑动模态的变结构控制理论在**上受到了广泛重视。 
然而，在实际控制系统中，由于系统参数变化、外部扰动以及检测技术的限制等因素的影响，通常难以获得控制对象的模型，且匹配条件往往难以满足，使得滑模控制系统难以达到理想的品质。越来越多的学者认识到，一个系统仅仅考虑滑模控制本身的设计是不够的，必须针对不同的具体系统，借鉴其他控制理论的新进展、新发现，进一步扩充与发展不确定系统的滑模控制理论，这对滑模控制理论的实用化研究具有重大意义。 
为此，出现了针对不确定系统的鲁棒滑模变结构控制、自适应滑模变结构控制等策略；以微分几何为工具的基于输入/状态和输入/输出线性化的非线性滑模控制策略；考虑执行机构、传感器动力学特性的高阶滑动模态控制策略；基于逐步修正算法的反步滑模控制。
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