自由漂浮柔性雙臂空間機器人動力學建模與控制.pdf

1、隨著人類對太空資源的開發(fā)和利用，空間任務越來越多，自由漂浮柔性雙臂空間機器人的研究受到了廣泛的關注。由于太空環(huán)境和機器人結構的特殊性，柔性機械臂在運動過程中發(fā)生變形和振動，給這類空間機器人的分析和控制帶來了很多問題。因此，針對自由漂浮柔性雙臂空間機器人動力學建模與控制問題，本文進行了深入的研究。
　　首先，基于假設模態(tài)法描述柔性機械臂的彈性形變，通過拉格朗日方程和系統(tǒng)動量守恒建立自由漂浮柔性雙臂空間機器人開鏈系統(tǒng)的動力學方程，采用

2、計算力矩法進行末端執(zhí)行器的軌跡跟蹤控制。機械臂捕捉到目標后，建立自由漂浮柔性雙臂空間機器人閉鏈系統(tǒng)的動力學方程，采用計算力矩法和積分控制法進行目標位置和末端執(zhí)行器內力的控制。
　　其次，針對柔性機械臂的彈性形變和振動，采用最優(yōu)控制方法，通過加入模態(tài)控制力對自由漂浮柔性雙臂空間機器人的開鏈系統(tǒng)和閉鏈系統(tǒng)進行振動抑制，仿真實驗證明該方法的有效性。
　　最后，考慮系統(tǒng)存在建模誤差和干擾，利用分數階控制器對系統(tǒng)參數變化不敏感的優(yōu)點對