基于阻抗控制的空間機械臂輔助對接研究.pdf

1、隨著中國載人航天事業(yè)的發(fā)展,建設(shè)中國自己空間實驗室以及空間站系統(tǒng)是中國空間探索很關(guān)鍵的一步,尤其是在天宮一號交會對接圓滿完成之后,空間站的建設(shè)更是顯得迫在眉睫。
　　本文以空間站建設(shè)和組裝過程中的機械臂輔助轉(zhuǎn)位對接過程為背景,綜合考慮對空間站系統(tǒng)的影響最小,利用基于阻抗控制的控制策略完成輔助轉(zhuǎn)位對接。在轉(zhuǎn)位對接過程中,由于轉(zhuǎn)移的是一個重達(dá)幾十甚至幾百噸的飛船,負(fù)載質(zhì)量大、系統(tǒng)性強、各系統(tǒng)間存在強耦合,同時還要考慮轉(zhuǎn)位對接過程中對轉(zhuǎn)

2、移飛船、目標(biāo)飛船以及輔助系統(tǒng),如機械臂系統(tǒng)的影響和制約,技術(shù)難度大。
　　首先介紹國內(nèi)外在轉(zhuǎn)位對接方面的情況,概括轉(zhuǎn)位對接在大負(fù)載、強耦合、系統(tǒng)相互制約等關(guān)鍵問題,然后基于遞推的牛頓歐拉方程,建立了七個自由度的空間機械臂動力學(xué)模型,作為控制器的動力學(xué)前饋,接著根據(jù)整個系統(tǒng)被控對象的特點,以及阻抗控制的原理和特點,設(shè)計了控制器,并且進(jìn)行了工程簡化,通過平面兩連桿驗證算法的效果,最后把七自由度機械臂動力學(xué)模型、控制器模型、對接機構(gòu)動力