1.一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法，其特征在于，包括：根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型，确定系统状态空间表达式及用偏差表示的系统方程；具体过程为：根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型，确定系统状态T

空间表达式为： 式中，[x1 x2 x3]为系统状态变量，x1为位移，x2为速度，x3为加速度，a1,a2,a3为状态矩阵参数，b为输入矩阵参数，ug为系统的滑模控制律，d为系统扰动，x1为x1的导数， 为x2的导数， 为x3的导数，y为系统输出；所述系统状态空间表达式的向量形式为： 式中的系数矩阵表达式为：A为系统状态方程中x的系数矩阵，B为ug的系数矩阵，D为d的系数矩阵，C为系统输出方程中x的系数矩阵；基于所述系统状态空间表达式，确定以偏差为状态变量的系统方程： 式中，e1、e2和e3为系统的偏差形式的状态变量；e1＝e＝xr‑xp，e为偏差，xr为系统输入位置，xp为系统输出位置，f′＝a1e1+a2e2+a3e3， 所述以偏差为状态变量的系统方程的向量形式为： 式中的系数矩阵表达式为： A′为e的系数矩阵，B′为ug的系数矩阵，D′为d‑g的系数矩阵；

根据所述系统方程，确定系统滑模面和基于双曲正切函数的复合趋近律；具体过程为：根据所述系统方程，确定系统滑模面S为：S＝c1e1+c2e2+e3；式中，c1和c2为滑模面参数；基于双曲正切函数和指数趋近律，确定滑模控制的复合趋近律 为：式中，S为系统滑模面，α，β和γ为与趋近速度相关的复合趋近律参数，且满足α＞0,β＞0,γ＞0；

依据最优控制，求解所述系统滑模面的滑模面参数；

根据所述系统滑模面和所述复合趋近律，确定系统的滑模控制律；所述系统的滑模控制律为： 式中，ug为系

统的滑模控制律；b为输入矩阵参数；

根据所述系统状态空间表达式，采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器，求解所述滑模控制律中的系统总扰动；所述线性扩张状态观测器为：所述滑模控制律中的系统总扰动为： 式中， 为扩张状态观测器对系统状态量xi的观测值，i＝1,2,3,4；为扩张状态观测器对系统输出y的观测值，βi为扩张状态观测器的增益参数；

根据所述滑模控制律、所述线性扩张状态观测器的观测量和所述滑模控制律中的系统总扰动，确定所述足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律；所述液压驱动单元的滑模控制律为： 式中，

和 均由线性扩张状态观测器的观测量计算得到； xr为系统输入位置； 为系统输入位置xr的导数；

根据所述足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律驱动所述足式机器人。

2.根据权利要求1所述的液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法，其特征在于，所述依据最优控制，求解所述系统滑模面的滑模面参数，具体包括：通过能控性秩判据判断系统的能控性，根据等效控制方法，求解系统的滑模方程根据滑模面满足S＝0，求解降阶后的向量形式滑模方程式中的矩阵表达式为：

C″＝[c1 c2],

根据向量形式滑模方程，确定滑模面参数矩阵C″与状态反馈矩阵K的关系为C″＝K；

根据最优控制中的线性二次型无限时间状态调节器，确定系统的性能指标J为：式中，e′(t)为以t为变量的e′的函数矩阵；e3(t)为以t为变量的e3的函数矩阵；Q和R为正半定常值矩阵；

根据系统的性能指标，构造哈密顿函数，计算系统的状态反馈矩阵：‑1 T

K＝R B′P；

式中，B′为以偏差为状态变量的系统方程的向量形式中滑模控制律的系数矩阵，P为满T ‑1 T

足代数黎卡提方程PA′+A′P‑PB′R B′P+Q＝0的矩阵；

根据滑模面参数矩阵与状态反馈矩阵的关系，确定滑模面参数矩阵为：‑1 T

C″＝K＝R B′P。

3.根据权利要求1所述的液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法，其特征在于，所述根据所述系统状态空间表达式，采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器，求解所述滑模控制律中的系统总扰动，具体包括：根据所述系统状态空间表达式，将系统总扰动扩张成新的状态变量x4，即x4＝d，获得扩张系统的状态空间表达式：

根据扩张系统的状态空间表达式，确定系统的线性扩张状态观测器为：式中， 为扩张状态观测器对系统状态量xi的观测值，i＝1,2,3,4；为扩张状态观测器对系统输出y的观测值，βi为扩张状态观测器的增益参数；

根据系统的线性扩张状态观测器，求解滑模控制律中的系统总扰动：

4.根据权利要求3所述的液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动方法，其特征在于，所述根据所述滑模控制律、所述线性扩张状态观测器的观测量和所述滑模控制律中的系统总扰动，确定所述足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律，具体包括：根据线性扩张状态观测器的特征方程及满足条件，计算线性扩张状态观测器的增益参数：

4

其中，线性扩张状态观测器的特征方程满足λ(s)＝(s+ωo) ；式中，ωo为扩张状态观测器的带宽，且满足ωo＞0；s为拉普拉斯变量；

基于确定增益参数的线性扩张状态观测器，根据滑模控制律和系统总扰动，获得基于线性扩张状态观测器的液压驱动单元的滑模控制律：式中，c1和c2为滑模面参数；b为输入矩阵参数； 和 均由线性扩张状态观测器的观测量计算得到； xr为系统输入位置； 为系统输入位置xr的导数；

5.一种液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动系统，其特征在于，包括：系统方程确定模块，用于根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型，确定系统状态空间表达式及用偏差表示的系统方程；具体过程为：根据足式机器人的液压阀控伺服系统数学模型，确定系统状态空间表达式为： 式中，[x1 x2 T

x3]为系统状态变量，x1为位移，x2为速度，x3为加速度，a1,a2,a3为状态矩阵参数，b为输入矩阵参数，ug为系统的滑模控制律，d为系统扰动， 为x1的导数， 为x2的导数， 为x3的导数，y为系统输出；所述系统状态空间表达式的向量形式为： 式中的系数矩阵表达式为： A为系统状态方程中x的系数矩阵，B为ug的系数矩阵，D为d的系数矩阵，C为系统输出方程中x的系数矩阵；基于所述系统状态空间表达式，确定以偏差为状态变量的系统方程： 式中，e1、e2和e3为系统的偏差形式的状态变量；e1＝e＝xr‑xp，e为偏差，xr为系统输入位置，xp为系统输出位置， f′＝a1e1+a2e2+a3e3， 所述以偏差为状态变量的系统方程的向量形式为：式中的系数矩阵表达式为：

A′为e的系数矩阵，B′为ug的系数矩阵，D′为d‑g的系数矩阵；

系统滑模面和复合趋近律确定模块，用于根据所述系统方程，确定系统滑模面和基于双曲正切函数的复合趋近律；具体过程为：根据所述系统方程，确定系统滑模面S为：S＝c1e1+c2e2+e3；式中，c1和c2为滑模面参数；基于双曲正切函数和指数趋近律，确定滑模控制的复合趋近律 为： 式中，S为系统滑模面，α，β和γ为与趋近速度相关的复合趋近律参数，且满足α＞0,β＞0,γ＞0；

滑模面参数求解模块，用于依据最优控制，求解所述系统滑模面的滑模面参数；

滑模控制律确定模块，用于根据所述系统滑模面和所述复合趋近律，确定系统的滑模控制律；所述系统的滑模控制律为：式中，ug为系统的滑模控制律；b为输入矩阵参数；

系统总扰动求解模块，用于根据所述系统状态空间表达式，采用含系统已知结构的线性扩张状态观测器，求解所述滑模控制律中的系统总扰动；所述线性扩张状态观测器为：所述滑模控制律中的系统总扰动为：式中， 为扩张状态观测器对系统状态量xi的观测值，i＝1,

2,3,4；为扩张状态观测器对系统输出y的观测值，βi为扩张状态观测器的增益参数；

液压驱动单元的滑模控制律确定模块，用于根据所述滑模控制律、所述线性扩张状态观测器的观测量和所述滑模控制律中的系统总扰动，确定所述足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律；所述液压驱动单元的滑模控制律为：式中，

和 均由线性扩张状态观测器的观测量计算得到； xr为系统输入位置；

为系统输入位置xr的导数；

驱动模块，用于根据所述足式机器人的液压驱动单元的滑模控制律驱动所述足式机器人。

6.根据权利要求5所述的液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动系统，其特征在于，所述滑模面参数求解模块，具体包括：滑模方程求解单元，用于通过能控性秩判据判断系统的能控性，根据等效控制方法，求解系统的滑模方程 其中，e1、e2和e3为系统的偏差形式的状态变量；c1和c2为滑模面参数；

降阶后的向量形式滑模方程求解单元，用于根据滑模面满足S＝0，求解降阶后的向量形式滑模方程

式中的矩阵表达式为：

C″＝[c1 c2],

滑模面参数矩阵与状态反馈矩阵关系确定单元，用于根据向量形式滑模方程，确定滑模面参数矩阵C″与状态反馈矩阵K的关系为C″＝K；

系统的性能指标确定单元，用于根据最优控制中的线性二次型无限时间状态调节器，确定系统的性能指标J为：

式中，e′(t)为以t为变量的e′的函数矩阵；e3(t)为以t为变量的e3的函数矩阵；Q和R为正半定常值矩阵；

状态反馈矩阵计算单元，用于根据系统的性能指标，构造哈密顿函数，计算系统的状态反馈矩阵：

‑1 T

K＝R B′P；

式中，B′为以偏差为状态变量的系统方程的向量形式中滑模控制律的系数矩阵，P为满T ‑1 T

足代数黎卡提方程PA′+A′P‑PB′R B′P+Q＝0的矩阵；

滑模面参数矩阵确定单元，用于根据滑模面参数矩阵与状态反馈矩阵的关系，确定滑模面参数矩阵为：

‑1 T

C″＝K＝R B′P。

7.根据权利要求5所述的液压驱动单元滑模控制的足式机器人驱动系统，其特征在于，所述液压驱动单元的滑模控制律确定模块，具体包括：增益参数计算单元，用于根据线性扩张状态观测器的特征方程及满足条件，计算线性扩张状态观测器的增益参数：

其中，βi为扩张状态观测器的增益参数；a1,a2,a3为状态矩阵参数；线性扩张状态观测器4

的特征方程满足λ(s)＝(s+ωo) ，ωo为扩张状态观测器的带宽，且满足ωo＞0；s为拉普拉斯变量；

液压驱动单元的滑模控制律确定单元，用于基于确定增益参数的线性扩张状态观测器，根据滑模控制律和系统总扰动，获得基于线性扩张状态观测器的液压驱动单元的滑模控制律：

式中，c1和c2为滑模面参数；b为输入矩阵参数； 和 均由线性扩张状态观测器的观测量计算得到； xr为系统输入位置； 为系统输入位置xr的导数；