空間對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接控制技術(shù)在空間對(duì)接時(shí)能夠幫助對(duì)接機(jī)構(gòu)更穩(wěn)定地完成對(duì)接,有助于提高空間對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接成功率。目前,逐漸復(fù)雜多樣化的空間任務(wù)對(duì)空間對(duì)接技術(shù)提出了更高的技術(shù)要求,但我國掌握的空間對(duì)接技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)仍然存在一定差距,因此需要對(duì)新型對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接技術(shù)進(jìn)行研究。針對(duì)新型對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接控制技術(shù),本文的研究內(nèi)容具體如下:具體介紹弱撞擊對(duì)接機(jī)構(gòu)的組成、工作原理和控制實(shí)施過程,并給出對(duì)接控制技術(shù)要求。介紹該對(duì)接機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué),推導(dǎo)速度和力雅克比矩陣。分析控制方法,考慮該對(duì)接機(jī)構(gòu)的對(duì)接特性,選擇基于位置的阻抗控制方法作為機(jī)構(gòu)對(duì)接柔順力控制方法。通過仿真分析控制參數(shù)選取準(zhǔn)則,并給出碰撞力控制律。設(shè)計(jì)位置阻抗控制器,在ADAMS中建立三維模型,在MATLAB中建立基于位置阻抗控制器的對(duì)接控制模型。根據(jù)聯(lián)合仿真結(jié)果分析位置阻抗控制策略下碰撞力過大的問題,給出慣性補(bǔ)償方案。搭建基于慣性-阻抗控制的優(yōu)化對(duì)接控制系統(tǒng),不同工況下的MATLAB和ADAMS聯(lián)合仿真結(jié)果顯示,面對(duì)不同的對(duì)接環(huán)境,控制器對(duì)碰撞力的約束效果良好,驗(yàn)證慣性-阻抗控制器應(yīng)用于對(duì)接控制系統(tǒng)中的可行性。在基于慣性-阻抗控制的對(duì)接控制...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 對(duì)接機(jī)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外交會(huì)對(duì)接技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)交會(huì)對(duì)接技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 柔順力控制
        1.3.1 柔順力控制發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 阻抗控制的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 自適應(yīng)阻抗控制概述
    1.4 對(duì)接機(jī)構(gòu)仿真
        1.4.1 數(shù)字仿真
        1.4.2 半物理仿真
        1.4.3 物理仿真
    1.5 本文的工作及研究內(nèi)容安排
第二章 弱撞擊對(duì)接機(jī)構(gòu)及柔順控制基本理論
    2.1 引言
    2.2 弱撞擊對(duì)接機(jī)構(gòu)
        2.2.1 LIDM機(jī)構(gòu)組成
        2.2.2 LIDM工作原理
        2.2.3 LIDM控制實(shí)施
        2.2.4 LIDM對(duì)接技術(shù)要求
    2.3 LIDM運(yùn)動(dòng)學(xué)
        2.3.1 LIDM運(yùn)動(dòng)學(xué)
        2.3.2 LIDM雅可比矩陣
    2.4 阻抗控制方法
        2.4.1 基于力的阻抗控制
        2.4.2 基于速度的阻抗控制
        2.4.3 基于位置的阻抗控制
        2.4.4 阻抗控制方法的對(duì)比與選擇
    2.5 本章小結(jié)
第三章 LIDM控制方案設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 期望控制參數(shù)的選取
    3.3 LIDM位置阻抗控制器設(shè)計(jì)
        3.3.1 LIDM位置阻抗控制系統(tǒng)模型建立
        3.3.2 PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 碰撞力控制律設(shè)計(jì)
    3.4 LIDM位置阻抗控制器優(yōu)化仿真和分析
        3.4.1 LIDM柔順控制仿真
        3.4.2 位置阻抗控制優(yōu)化
        3.4.3 LIDM慣性-阻抗控制系統(tǒng)模型建立
        3.4.4 控制仿真及結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 LIDM基于慣性-阻抗控制的自適應(yīng)技術(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 自適應(yīng)控制基本原理
        4.2.1 自適應(yīng)控制概念
        4.2.2 自適應(yīng)控制類型
    4.3 LIDM自適應(yīng)慣性-阻抗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 自適應(yīng)慣性-阻抗控制系統(tǒng)模型建立
        4.3.2 Lyapunov穩(wěn)定性理論
        4.3.3 基于自適應(yīng)控制理論的控制器設(shè)計(jì)
    4.4 LIDM自適應(yīng)慣性-阻抗控制對(duì)接系統(tǒng)仿真分析
        4.4.1 自適應(yīng)慣性-阻抗控制系統(tǒng)仿真模型建立
        4.4.2 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和研究展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3774785