摘要：针对单级直线倒立摆欠驱动性和易受干扰的特点,提出一种基于干扰观测器的倒立摆抗干扰反步控制方法。建立单级直线倒立摆系统的非线性数学模型,将其改写为受干扰时的形式。由于单级直线倒立摆的欠驱动性,当单级直线倒立摆的摆杆受到不确定干扰时,摆杆自身不能调节,需通过小车的位置运动间接调节控制,因此设计了非线性干扰观测器,对干扰进行实时估计,并基于干扰估计值和反步控制方法,利用Lyapunov稳定性理论,设计系统的虚拟控制量和控制量,得到基于干扰观测器的倒立摆抗干扰反步控制器,实现对干扰的抑制。为验证所提算法的有效性,采用文献[20]中单级直线倒立摆的具体参数进行仿真,并搭建Matlab/simulink仿真平台。仿真结果表明,基于干扰观测器的抗干扰反步控制器控制时,为使摆杆重新平衡,小车运动的幅度比基本的反步控制器控制时大约小3.5m,说明该控制方法对瞬时阶跃信号干扰的抑制有效,具有一定的工程应用价值。