滑模变结构控制因其对匹配的不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性和完全自适应的特点，得到了广泛的重视和研究。近年来，为了改进滑模变结构控制的抖振缺点，使其能够更好地应用于实际生产中，越来越多的学者将滑模变结构控制理论与其他控制理论相结合。预测控制从方法论上把多步预测、滚动优化和反馈校正等控制策略合理地溶为一体，为在动态不确定环境下解决更广泛的控制与决策问题提供了很好的启示。　　 本文在对滑模控制研究中，通过理论分析和仿真研究说明了滑模控制虽然具有较强的鲁棒性，但难以克服其固有的抖振缺陷。在对预测控制算法研究中，通过探询广义预测控制的内部机理，提出了一种广义预测控制的改进算法，该算法不需要求解逆矩阵，大大减小了计算量，拓展了其工程应用领域。仿真结果证明了该算法的可行性和有效性。　　 综合考虑抖振、鲁棒性以及控制量约束等指标要求，将预测控制的思想引入到滑模变结构控制中的滑模预测控制，主要是使用预测控制中的滚动优化和反馈校正方法来优化滑模轨迹的到达过程，最终达到削弱抖振和增强鲁棒性的目的。本文重点探讨了滑模预测控制算法，并进一步推导了基于位置跟踪系统的滑模预测控制算法。通过约束输入信号，本文提出了一种滑模预测控制的简化算法，并从理论上证明了基于简化算法的闭环系统的鲁棒稳定性问题。仿真研究结果表明滑模预测控制较好地解决了困扰传统滑模控制的抖振问题，且在系统存在强不确定性时具有良好的控制效果。且简化算法设计参数更灵活性，输出精度更高。　　 在滑模预测控制理论研究的基础上，将滑模预测控制运用于激光切割系统焦点位置控制中。一系列仿真实验结果证明了滑模预测控制算法比传统滑模控制算法在激光切割系统焦点位置控制上更具优越性。