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目前，pH过程控制已广泛应用于化工生产、农业种植、生物制药、环境保护等领域。pH过程存在的严重非线性、时滞性、中和曲线多样性及实际系统复杂多变性，使得pH过程控制一直是控制界难题之一。本文将回路传递函数恢复(Loop transfer Recovery, LTR)方法与滑模变结构控制(Sliding Mode Control，SMC)方法相结合，研究了时滞不确定系统和pH过程控制系统控制问题。 本研究主要内容包括：⑴针对参数不确定输入时滞系统，设计了基于LTR观测器的滑模变结构控制系统，给出了算法推导、算法稳定性等方面的分析及证明，并进行了仿真研究。该系统采用LTR方法设计系统状态观测器，采用非奇异线性变换进行无时滞变换，并由SMC方法实现系统控制。仿真结果表明，对于系统由参数不确定、噪声及干扰引起的影响，该方法具有较强的鲁棒性和快速响应性，控制性能得到较大提高。⑵针对pH过程等价一阶线性模型，设计出基于LTR观测器的滑模变结构控制系统，给出了详细的推导过程，并进行了仿真研究。该系统采用非奇异线性变换进行无时滞变换;采用LTR方法设计两个观测器:一个观测系统状态，一个观测滑模面函数中难以获得状态;由SMC方法实现系统控制，并采用积分器削抖。仿真结果表明，该控制方法有效的解决了pH过程非线性、大时滞及复杂扰动问题，针对该模型提出的控制方法具有一定的通用性。⑶针对pH过程非线性模型，设计出基于LTR观测器的滑模变结构控制系统，给出了详细的推导过程，并进行了仿真研究。该方法对过程对象线性化处理后，设计了两个观测器:开环状态观测器观测系统状态，闭环观测器观测滑模面函数中难以获得状态;SMC方法实现系统控制，并采用积分器削抖。通过该方法与模糊滑模控制方法(Fuzzy Sliding ModeControl，FSMC)仿真比较的结果表明，该方法在有效的解决pH过程非线性和复杂扰动问题的同时，具有明显优于FSMC方法的快速响应性及消抖振能力。 本文针对参数不确定输入时滞系统和pH过程控制系统各自特点，分别提出了基于LTR观测器的滑模变结构控制系统的不同设计方法，分别解决了参数不确定线性输入时滞系统中时滞、未建模、扰动、抖振问题;以及pH过程存在的中和点附近高增益、参数扰动、控制系统抖振等问题。仿真结果表明基于LTR观测器的滑模变结构控制方法针对本文研究的两类系统，都具有很好的抗干扰能力、快速响应能力及强鲁棒性，有效的避免和消除了滑模控制本身的抖振问题。