1.一种基于时变干扰补偿的柔性机器人串级控制系统，其特征在于，包括直流电机侧位置控制器、基于直流电机模型的扩展状态观测器、机械臂侧位置控制器、基于机械臂模型的扩展状态观测器、直流电机侧位置传感器、机械臂侧位置传感器、直流电机、柔性节点、机械臂，所述机械臂侧位置控制器与直流电机侧位置控制器相连接，机械臂侧位置控制器与基于机械臂模型的扩展状态观测器相连接，直流电机侧位置控制器与直流电机相连接，直流电机侧位置控制器与基于直流电机模型的扩展状态观测器相连接，直流电机通过柔性节点连接机械臂；机械臂连接基于机械臂模型的扩展状态观测器，基于机械臂模型的扩展状态观测器连接机械臂侧位置控制器；直流电机连接基于直流电机模型的扩展状态观测器，基于直流电机模型的扩展状态观测器连接直流电机侧位置控制器；

所述直流电机侧位置传感器，用于检测安装于直流电机上的位置传感器信号；所述机械臂侧位置传感器，用于检测安装于机械臂上的位置传感器信号；

机械臂侧位置传感器的信号以及机械臂侧位置控制器的输出控制信号，经过基于机械臂模型的扩展状态观测器得到机械臂的位置估计、速度估计以及所受扰动估计；直流电机侧位置传感器的信号以及直流电机侧位置控制器的输出控制信号，经过基于直流电机模型的扩展状态观测器得到直流电机的位置估计、速度估计以及所受扰动估计；

机械臂侧位置控制器的输入信号经过机械臂侧位置控制器，得到直流电机侧位置控制器的输入信号，该信号也是直流电机的位置参考信号；将该直流电机的位置参考信号与上述得到的直流电机的位置估计的差值、直流电机的位置参考信号的微分信号与上述得到的直流电机的速度估计的差值、上述得到的直流电机所受扰动估计经过直流电机侧位置控制器，得到直流电机的转矩控制信号；直流电机的转矩控制信号控制直流电机的位置，直流电机输出的位置信号控制柔性机械臂的位置；其中：机械臂侧位置控制器的输入信号包括机械臂的位置参考信号与上述得到的机械臂的位置估计的差值、机械臂的位置参考信号的微分信号与上述得到的机械臂的速度估计的差值、以及上述得到的机械臂所受扰动估计；

所述机械臂侧位置控制器包括反馈控制和前馈控制，其中反馈控制的输入信号包括基于机械臂模型的扩展状态观测器的位置估计和速度估计，前馈控制的输入信号包括基于机械臂模型的扩展状态观测器的扰动估计；

所述直流电机侧位置控制器包括反馈控制和前馈控制，其中反馈控制的输入信号包括基于直流电机模型的扩展状态观测器的位置估计和速度估计，前馈控制的输入信号包括基于直流电机模型的扩展状态观测器的扰动估计；

所述基于直流电机模型的扩展状态观测器的表达式为：

其中，b0m＝1/J； 为直流电机的位置估计； 为直流电机的速度估计； 为直流电机所受扰动估计； 是基于直流电机模型的扩展状态观测器的增益系数；ym为直流电机的位置；u是直流电机的转矩控制信号；J为直流电机的转动惯量；

所述的基于机械臂模型的扩展状态观测器的表达式：

其中，b0j＝1； 为机械臂的位置估计； 为机械臂的速度估计； 为机械臂所受扰动估计； 是基于机械臂模型的扩展状态观测器的增益系数；yj为机械臂的位置；

rm是机械臂侧位置控制器的输出信号，该输出信号也为直流电机的位置参考信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于时变干扰补偿的柔性机器人串级控制系统，其特征在于，所述直流电机侧位置控制器和机械臂侧位置控制器以串级方式相连。

3.根据权利要求1所述的一种基于时变干扰补偿的柔性机器人串级控制系统，其特征在于，所述机械臂侧位置控制器包括基于干扰估计 的前馈补偿控制和基于状态估计的反馈控制，其机械臂侧位置控制器的表达式为：其中，b0j＝1；rm为机械臂侧位置控制器的输出信号，该输出信号也为直流电机的位置参考信号；rj为机械臂的位置参考信号；为机械臂的位置参考信号的微分信号； 为机械臂的位置估计； 为机械臂的速度估计； 为机械臂所受扰动估计；kpj为比例增益；kdj为微分增益。

4.根据权利要求1所述的一种基于时变干扰补偿的柔性机器人串级控制系统，其特征在于，所述直流电机侧位置控制器包括基于干扰估计 的前馈补偿控制和基于状态估计 的反馈控制，其直流电机侧位置控制器的表达式为：其中，b0m＝1/J；u为直流电机的转矩控制信号；rm为直流电机的位置参考信号； 为直流电机的位置参考信号的微分信号； 为直流电机的位置估计； 为直流电机的速度估计；

为直流电机所受扰动估计；kpm为比例增益；kdm为微分增益；J为直流电机的转动惯量。

5.一种基于时变干扰补偿的柔性机器人串级控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)通过检测直流电机侧位置传感器的信号得到直流电机的位置；

2)通过检测机械臂侧位置传感器的信号得到机械臂的位置；

3)机械臂侧位置传感器的信号以及机械臂侧位置控制器的输出控制信号，经过基于机械臂模型的扩展状态观测器得到机械臂的位置估计、速度估计以及所受扰动估计；

4)直流电机侧位置传感器的信号以及直流电机侧位置控制器的输出控制信号，经过基于直流电机模型的扩展状态观测器得到直流电机的位置估计、速度估计以及所受扰动估计；

5)机械臂侧位置控制器的输入信号包括机械臂的位置参考信号与步骤3)得到的机械臂的位置估计的差值、机械臂的位置参考信号的微分信号与步骤3)得到的机械臂的速度估计的差值、以及步骤3)得到的机械臂所受扰动估计，经过机械臂侧位置控制器，得到直流电机侧位置控制器的输入信号，该信号也是直流电机的位置参考信号；

6)步骤5)得到的直流电机的位置参考信号与步骤4)得到的直流电机的位置估计的差值、直流电机的位置参考信号的微分信号与步骤4)得到的直流电机的速度估计的差值、步骤4)得到的直流电机所受扰动估计经过直流电机侧位置控制器，得到直流电机的转矩控制信号；

7)直流电机的转矩控制信号控制直流电机的位置，直流电机输出的位置信号控制柔性机械臂的位置；

所述直流电机侧位置控制器和机械臂侧位置控制器以串级方式相连；

所述机械臂侧位置控制器包括反馈控制和前馈控制，其中反馈控制的输入信号包括基于机械臂模型的扩展状态观测器的位置估计和速度估计，前馈控制的输入信号包括基于机械臂模型的扩展状态观测器的扰动估计；

所述直流电机侧位置控制器包括反馈控制和前馈控制，其中反馈控制的输入信号包括基于直流电机模型的扩展状态观测器的位置估计和速度估计，前馈控制的输入信号包括基于直流电机模型的扩展状态观测器的扰动估计；

所述基于直流电机模型的扩展状态观测器的表达式为：

其中，b0m＝1/J； 为直流电机的位置估计； 为直流电机的速度估计； 为直流电机所受扰动估计； 是基于直流电机模型的扩展状态观测器的增益系数；ym为直流电机的位置；u是直流电机的转矩控制信号；J为直流电机的转动惯量；

所述的基于机械臂模型的扩展状态观测器的表达式：

其中，b0j＝1； 为机械臂的位置估计； 为机械臂的速度估计； 为机械臂所受扰动估计； 是基于机械臂模型的扩展状态观测器的增益系数；yj为机械臂的位置；rm是机械臂侧位置控制器的输出信号，该输出信号也为直流电机的位置参考信号。