众所周知,在传统的反馈控制中通常使用传感器来获得系统状态,然后根据系统的状态实现反馈控制。然而,在实际系统中由于经济上和物理上的限制往往无法通过测量得到全部的系统状态,因此常常通过观测器来实现反馈控制。另一方面,在实际系统中,由于环境噪声、系统故障、器件老化等原因可能会存在各种干扰,从而导致控制的效果不理想。为了解决这一问题,需要使用基于观测器的非脆弱鲁棒控制器,以保证在存在干扰的情况下仍能取得理想的控制效果。近年来,柔性机械臂因为具有质量小、自由度高、功耗低等特点,在工业生产中得到了许多应用。但是,由于柔性机械臂系统是一个复杂非线性不确定系统,如何实现柔性机械臂系统的可靠控制仍然是一个难题,阻碍了柔性机械臂在工程中的广泛应用。因此,对柔性机械臂控制方法的研究至关重要。本文从线性系统出发,将基于观测器的鲁棒控制与非脆弱控制相结合,从以下几个方面研究了基于观测器的柔性机械臂的非脆弱性鲁棒控制器设计问题:(1)针对线性结构不确定系统,设计了基于观测器的线性系统鲁棒控制器,通过使用线性矩阵不等式方法,应用Lyapunov稳定性理论得到了使系统趋于稳定的保守性更低的充分条件;(2)在线性结构不确定系统中,将基于观测器的非脆弱控制与鲁棒控制相结合,设计了基于观测器的非脆弱鲁棒控制器,通过使用线性矩阵不等式方法,应用Lyapunov稳定性理论得到了在该控制器下系统趋于稳定的充分条件;(3)针对非线性结构不确定系统,将线性系统中基于观测器的非脆弱鲁棒控制器推广到非线性系统中,设计了满足递增二次有界条件的非线性系统中基于观测器的非脆弱鲁棒控制器,通过使用线性矩阵不等式方法,应用Lyapunov稳定性理论得到了使系统趋于稳定的保守性更低的充分条件;(4)分析柔性机械臂的特点并建立状态空间模型,将不确定非线性系统中的非脆弱性鲁棒控制用在柔性机械臂模型中,使用MATLAB软件进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。综上,本文根据基于观测器的不确定系统非脆弱性鲁棒控制器的设计结果,使用柔性机械臂系统的状态空间模型进行了MATLAB仿真,并根据仿真情况对控制结果进行了分析。