下肢外骨骼系统摆动相非线性干扰观测器设计

针对下肢外骨骼在运行过程中，穿戴者提供的主动力矩不确定问题，本文进行了基于干扰观测技术的摆动相控制方法研究。利用拉格朗日原理对简化后的实物模型进行动力学分析，建立下肢外骨骼摆动相模型。考虑模型的非线性、强耦合特征设计滑模控制器，基于干扰观测器对穿戴者的主动力矩进行估计，实现对滑模控制器的补偿，并对观测器/控制器综合设计的闭环系统稳定性进行证明。搭建下肢外骨骼控制系统仿真平台进行髋关节和膝关节的角度控制。实验结果证明，所设计的闭环系统对期望角度具有良好的跟随能力，可以有效抑制干扰的影响。