基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼上楼梯滑模控制

来源：计算机应用研究杂志2020年第8期北京时间：

作者：于振中,姚锦涛,

单位：江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡214122；

摘要：针对下肢外骨骼在轨迹跟踪时对内部参数扰动和外界干扰较为敏感的特性，设计一种基于非线性干扰观测器的下肢外骨骼机器人滑模控制策略。首先建立下肢外骨骼上楼梯的动力学模型，分析其动力学特性；其次设计非线性干扰观测器，对下肢系统的不确定性和外部干扰进行观测；在此基础上，为保证系统轨迹跟踪误差的收敛性和减弱抖振，设计了低通滤波的滑模控制器，根据李雅普诺夫稳定性理论证明了下肢系统的稳定性；最后通过仿真与实验验证，该控制策略能够有效克服多种因素引起的干扰，改善系统的控制性能，提高系统的稳定性。

关键词：下肢外骨骼,动力学模型,非线性干扰观测器,滑模控制,

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51405198)；中国博士后科学基金资助项目(166624)；江苏省自然科学基金资助项目(BK20130159)；；