Bài báo này nhằm mục địch giới thiệu một cách tiếp cận mới để thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống cẩu treo con lắc đơn (hệ thống cẩu treo 2 bậc tự do), để giúp hệ thống ổn định tại vị trí mong muốn dựa trên nguyên lý phản hồi đầu ra và nguyên lý cực đại. Với việc không có thông tin về góc lắc, một bộ quan sát góc lắc đã được phát triển để phục hồi lại giá trị của nó. Các dữ liệu từ bộ quan sát, kết hợp với thông tin về vị trí của xe hàng được sử dụng để thiết kế bộ điều khiển. Bộ điều khiển được xây dựng dựa trên nguyên lý cực đại đảm bảo tính ổn định của toàn hệ kín trong một khoảng thời gian cố định với hàm chi phí thời gian gần như nhỏ nhất. Những cải tiến không những loại bỏ hiện tượng rung tần số cao, mà còn giúp giảm đáng kể biên độ của tín hiệu điều khiển. Từ đó bảo vệ tuổi thọ của hệ thống truyền động và nâng cao độ bền vững của hệ kín. Tất cả các kết quả mô phỏng được chứng minh thông qua 3 trường hợp và được thực hiện trên nền tảng Malab/Simulink.This paper aims to introduce a new approach to design a controller to ensure the single-pendulum system (2D overhead crane) to be stable at the desired position based on output feedback information and maximum principle. Due to the necessity of the information of system’s swing angle which is inaccessible, an observer is developed to reconstruct the important value. The estimation from the observer and the information about the trolley’s positions are utilized to implement the output feedback controller. In this paper, the controller is constructed based on Maximum principle, to ensure the stability of the system within a fixed-time interval and the minimal cost function of time being. Therefore, the high-frequency phenomenon is eliminated, and the amplitude of input signal also be reduced significantly. Thereby, the lifetime of the actuated system and the closed system’s durability can be enhanced. The advantages of the prosed control method are validated through various case studies and scenarios of simulation.