1.一种柔性机械臂系统高阶滑模抗干扰控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：首先将柔性关节近似为线性弹簧，建立柔性机械臂系统的动力学模型，根据拉格朗日方法，动力学模型如下：式中：τ＝Kp(θ‑q), θ为电机侧转角,

q为连杆侧转角， 为电机侧转动角速度, 为连杆侧转动角速度， 为电机侧转动角加速度, 为连杆侧转动角加速度，Mc(q)为机械臂惯性矩阵， 为的离心力和哥式力项，Gc(q)为的机械臂重力矩阵，Kp为柔性关节的弹性系数，Jm为电机转动惯量，Tm为控制器输出力矩，τ为柔性关节传递扭矩，D1,D2分别为连杆侧和电机侧外界未知干扰和齿隙非线性扰动的总和，d1为连杆侧干扰总和，d2为电机侧干扰总和；

将上式用状态矢量表示为：x1＝q, x3＝θ‑q, 则上述系统写成状态空间的形式为：其中：x＝[x1,x2,x3,x4],A＝[0,1,0,0；0,0,a,0；0,0,0,1；0,0,0,b],B＝[0,0,0,c]，u表示控制输入Tm；

‑1 ‑1

Mc 为机械臂惯性矩阵的逆，Cc 为的离心力和哥式力项的逆，Gc为的机械臂重力矩阵的‑1逆，Jm 为电机转动惯量的逆；

则：

步骤二：考虑到柔性机械臂式四阶系统，存在非匹配的扰动项 难以设计合适的控制器进行抵消；借助扩张状态观测器实时估计，将非匹配的扰动项 作为一个新的状态变量，并在控制器设计过程中进行补偿；根据扩张状态观测器的理论，扩张状态观测器的表示形式为：其中，z1,z2,z3表示x1,x2, 的估计值；β1,β2,β3表示扩张状态观测器的增益；定义观测器误差e1＝z1‑x1,e2＝z2‑x2, 设计扩张状态观测器增益β1,β2,β3，使观测器渐近稳定；

步骤三：设计滑模面和控制律，在以扩张状态观测器对扰动进行估计的基础上，设计相应的线性滑模面，使系统状态到达滑模面后能沿着滑模面趋近到平衡点；考虑非匹配扰动的滑模面设计如下：其中η1＝x1‑xd, 为 的估计值，c1,c2为常数，xd,为期望轨迹和和期望轨迹的速度和加速度；

滑模面的二阶导数 |h|≤C,0＜Km＜g＜KM；其中C,Km,KM为大于0的常数；

设计对应的二阶滑模控制律如下：

其中α,β为大于0的常数，sign(s)为s的符号函数，在满足条件 下，系统状态能趋近到二阶滑动模态 并沿着滑模面s使系统状态趋近到平衡点；

步骤四：考虑到控制器在平衡点处存在幅值为α的波动，设计扩张状态观测器对未知参数h进行估计补偿，从而降低α的大小，减小在平衡点处控制量的波动，扩张状态观测器的表示形式为：其中，y1,y2,y3表示s1,s2,h的估计值；γ1,γ2,γ3表示扩张状态观测器增益，设计扩张状态观测器增益γ1,γ2,γ3，使估计误差收敛到0，并在控制器设计中进行补偿，从而减小控制律在平衡点附近的波动幅值α，得到最终的控制律：‑1

其中s为滑模面，α,β为大于零的数，y3为未知参数h的估计值，g 是g的倒数。