針對(duì)航天器在軌服務(wù)任務(wù)中涉及的空間近距離操作需求,提出一種機(jī)械臂與服務(wù)衛(wèi)星協(xié)同控制方法。首先建立了機(jī)械臂和服務(wù)衛(wèi)星組合體動(dòng)力學(xué)模型以及服務(wù)衛(wèi)星和目標(biāo)衛(wèi)星相對(duì)位姿耦合動(dòng)力學(xué)模型。然后采用全局終端滑�？刂圃O(shè)計(jì)了機(jī)械臂軌跡跟蹤控制方法,采用PD控制設(shè)計(jì)了服務(wù)衛(wèi)星相對(duì)位姿耦合控制方法,并將機(jī)械臂反作用力和力矩作為前饋補(bǔ)償疊加到服務(wù)衛(wèi)星控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了兩者的協(xié)同控制。最后通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了控制方法的有效性。仿真結(jié)果表明,該方法能夠滿足空間近距離操作任務(wù)對(duì)機(jī)械臂和服務(wù)衛(wèi)星的控制精度、穩(wěn)定性和誤差收斂時(shí)間的要求,具有工程實(shí)用性。 

【文章來(lái)源】：宇航學(xué)報(bào). 2020,41(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【文章目錄】：
0 引言
1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
    1.1 機(jī)械臂和服務(wù)衛(wèi)星組合體動(dòng)力學(xué)模型
    1.2 服務(wù)衛(wèi)星和目標(biāo)衛(wèi)星相對(duì)位姿耦合模型
2 機(jī)械臂全局終端滑�？刂�
    2.1 全局終端滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
    2.2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    2.3 跟蹤誤差收斂時(shí)間分析
3 服務(wù)衛(wèi)星相對(duì)位姿耦合控制
    3.1 相對(duì)位姿耦合誤差模型
    3.2 相對(duì)位姿耦合控制器設(shè)計(jì)
4 仿真校驗(yàn)
    4.1 工程算例
    4.2 仿真結(jié)果
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間機(jī)械臂捕獲失穩(wěn)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃方法[J]. 王興龍,周志成,曲廣吉.  宇航學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]GEO編隊(duì)空間機(jī)器人系統(tǒng)交會(huì)方法[J]. 梁斌,高學(xué)海,潘樂(lè),徐文福.  宇航學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]自由漂浮空間機(jī)器人捕獲目標(biāo)的協(xié)調(diào)控制[J]. 徐文福,孟得山,徐超,梁斌.  機(jī)器人. 2013(05)
[4]對(duì)翻滾非合作目標(biāo)終端逼近的姿軌耦合退步控制[J]. 李鵬,岳曉奎,袁建平.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]空間機(jī)器人目標(biāo)捕獲過(guò)程中的載體姿態(tài)擾動(dòng)優(yōu)化[J]. 吳劍威,史士財(cái),劉宏,蔡鶴皋.  機(jī)器人. 2011(01)
[6]帆板驅(qū)動(dòng)影響下的衛(wèi)星姿態(tài)高精度高穩(wěn)定度控制[J]. 斯祝華,劉一武.  宇航學(xué)報(bào). 2010(12)
[7]地球靜止軌道在軌服務(wù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 梁斌,徐文福,李成,劉宇.  宇航學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不確定性空間機(jī)器人自適應(yīng)控制方法研究[J]. 謝箭,劉國(guó)良,顏世佐,徐文福,強(qiáng)文義.  宇航學(xué)報(bào). 2010(01)
[9]航天器最終逼近段的相對(duì)導(dǎo)航研究與半實(shí)物仿真驗(yàn)證[J]. 郭碧波,梁斌,李成,強(qiáng)文義,仇越.  宇航學(xué)報(bào). 2008(04)

博士論文
[1]空間機(jī)器人自主捕獲目標(biāo)的軌跡規(guī)劃與控制研究[D]. 史也.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3206487