1.一种适用于变绳长双摆型船用起重机的滑模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：应用拉格朗日力学方程，推导在缆绳长度可以改变和吊钩质量不可忽略情况下的双摆型船用起重机动力学模型；

S11：建立二维坐标系，规定台车的水平位置为系统的零势能点，从能量角度对双摆型船用起重机系统进行动力学描述，通过对系统各部分运动状态进行分析，计算系统的总动能K和总势能P：P＝‑(mh+ml)glcosθ1‑mlgrcosθ2    (2)式中，mc为台车质量，mh为吊钩质量，ml为负载质量，vc为台车速度，vh为吊钩速度，vl为负载速度，l为缆绳长度，r为吊钩质心和负载质心之间的等效长度，θ1为吊钩摆角，θ2为负载摆角，g为重力加速度；

S12：取台车的运动位移x、缆绳长度l、吊钩摆角θ1以及负载摆角θ2作为系统的广义状态向量 取台车的驱动力fx和缆绳的提升力fl作为系统的广义输入力假设台车水平运动过程中与轨道之间的摩擦力为f,在已知摩擦力系数μ的情况下，近似认为摩擦力f与台车位移x是线性关系，根据S11中所述系统各部分运动状态，得到台车、吊钩以及负载在不同方向的位移与速度关系，然后建立双摆型船用起重机的拉格朗日力学方程：式中，L为拉格朗日算子，且L＝K‑P，为广义状态向量的一阶导数；

S2：双摆型船用起重机在实际运行时，台车的水平运动、缆绳的升降运动和吊钩摆角、负载摆角之间相互耦合，在外界波浪干扰的情况下它们之间的耦合程度更为严重，因此采用基于双摆型船用起重机模型的干扰观测器对系统外部波浪干扰进行估计补偿；

S21：根据S12中所述的动力学方程，考虑外界波浪干扰的双摆型船用起重机非线性模型可以表示如下：式中， g(q)为非线性项，q[4×1]、 为系统的状态向量，F[4×1]为系统的控制输入量，d为未知有界波浪干扰，且 其中 表示已知上界，令ξ1＝q，则状态方程为：S22：根据式(5)设计基于双摆型船用起重机非线性模型的干扰观测器表示如下：式中，z为干扰观测器的内部状态，L为观测器的增益矩阵，为外界波浪干扰的观测值；

由于未知波浪干扰d有界，只要选择满足Hurwitz条件的增益矩阵L，即可保证设计的干扰观测器收敛；

S3：根据S1得到的双摆型船用起重机动力学方程，利用可驱动状态向量的误差函数设计滑模面，将欠驱动状态向量及导数项加入到位置滑模面的设计中，使得系统的摆角能够及时修正，设计控制律并证明系统稳定性；

S31：考虑到双摆型船用起重机系统是典型的欠驱动系统，吊钩摆角和负载摆角属于欠驱动量，通过高斯消元法将S12中所述的动力学方程转换为广义可驱动状态向量的动力学方程：式中， 为广义状态向量的二阶导数， 为控制输入向量， 为辅助项；

S32：分别设计含有位置变量和缆绳变量的两个滑模面，由于欠驱动系统的特性，将吊钩摆角与负载摆角及吊钩摆角的导数与负载摆角的导数结合到滑模面的设计中，使系统的状态输出及早得到修正，定义误差向量为：ex＝x‑xd,el＝l‑ld     (8)系统滑模面设计为：

式中，kx，kl，k1，k2，k3，k4均为正整数；

采用指数趋近律控制法：

式中，sgn(*)表示标准符号函数， 是正定对角矩阵，其表达式如下：κ＝diag{κ1,κ2},τ＝diag{τ1,τ2}    (11)S33：为实现可变绳长双摆型船用起重机的镇定控制，设计控制律：Fa＝Ma[Ψ‑κσ‑τsgn(σ)]+D    (12)式中， 为构造的辅助项，其表达式如下：

将上述控制律中的不连续项sgn(*)用tanh(5*)替换，以减少滑模控制的抖振现象，设计新的控制律如下：Fa＝Ma[Ψ‑κσ‑τtanh(5σ)]+D    (14)S34：证明系统稳定性，定义Lyapunov函数为：对时间求导数，有：

因此，所构建的滑模面渐进稳定，系统收敛。