近年來,空間機(jī)械臂作為一項(xiàng)在軌服務(wù)的關(guān)鍵性技術(shù)在空間活動中扮演著不可替代的角色。空間機(jī)械臂在地面重力環(huán)境下完成組裝,在空間微重力環(huán)境中進(jìn)行在軌服務(wù),重力環(huán)境的改變會引起空間機(jī)械臂運(yùn)動行為的變化,如何解決這種運(yùn)動行為差異是一個(gè)值得研究的課題。本文針對空間機(jī)械臂在跨尺度環(huán)境中的關(guān)節(jié)軌跡跟蹤控制進(jìn)行研究,具體內(nèi)容如下:首先,介紹了空間機(jī)械臂及其在跨尺度環(huán)境下軌跡跟蹤控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對微重力研究進(jìn)行了綜述,推導(dǎo)了空間機(jī)械臂系統(tǒng)的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)模型,并分別給出了地面重力和空間微重力環(huán)境下的仿真模型。其次,針對跨尺度環(huán)境下空間機(jī)械臂的關(guān)節(jié)軌跡跟蹤控制問題,設(shè)計(jì)基于空間機(jī)械臂名義模型的全局PID滑�？刂品桨�。通過設(shè)計(jì)全局滑模面,使系統(tǒng)狀態(tài)初始時(shí)刻就處于滑模面,消除了傳統(tǒng)線性滑�？刂浦械牡竭_(dá)運(yùn)動階段,基于空間機(jī)械臂的名義模型推導(dǎo)出等效控制律,使用基于指數(shù)趨近律設(shè)計(jì)的切換控制器對建模誤差等不確定性進(jìn)行補(bǔ)償,并基于李亞普諾夫理論證明了閉環(huán)系統(tǒng)的漸進(jìn)穩(wěn)定性。再次,針對全局PID滑�？刂浦谐霈F(xiàn)的抖振問題,設(shè)計(jì)一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)娜只？刂撇呗�。引入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對模型中的建模誤差等不確定性進(jìn)行逼近,...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 空間機(jī)械臂研究現(xiàn)狀
        1.2.2 空間機(jī)械臂軌跡跟蹤控制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微重力研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 跨尺度環(huán)境下空間機(jī)械臂系統(tǒng)模型建立
    2.1 引言
    2.2 空間機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)研究
        2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本假設(shè)
        2.2.2 基本坐標(biāo)系及符號定義
        2.2.3 地面尺度運(yùn)動學(xué)模型
        2.2.4 空間尺度運(yùn)動學(xué)模型
    2.3 空間機(jī)械臂動力學(xué)研究
        2.3.1 地面尺度動力學(xué)模型
        2.3.2 空間尺度動力學(xué)模型
    2.4 仿真模型
        2.4.1 空間尺度模型
        2.4.2 地面尺度模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于名義模型的空間機(jī)械臂滑�？刂�
    3.1 引言
    3.2 滑模控制理論知識
        3.2.1 滑�？刂聘攀�
        3.2.2 滑�？刂贫x
        3.2.3 滑�？刂葡到y(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)
    3.3 空間機(jī)械臂滑�？刂�
        3.3.1 全局PID滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        3.3.2 穩(wěn)定性證明
        3.3.3 仿真研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償?shù)目臻g機(jī)械臂滑�？刂�
    4.1 引言
    4.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及GL矩陣
        4.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.2.2 GL矩陣
    4.3 空間機(jī)械臂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑�？刂�
        4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        4.3.2 穩(wěn)定性證明
        4.3.3 仿真研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 考慮重力項(xiàng)的空間機(jī)械臂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑�？刂�
    5.1 引言
    5.2 重力項(xiàng)對空間機(jī)械臂運(yùn)動控制的影響
        5.2.1 重力項(xiàng)對空間機(jī)械臂動力特性的影響
        5.2.2 重力項(xiàng)對空間機(jī)械臂軌跡跟蹤精度的影響
    5.3 考慮重力項(xiàng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)終端滑�？刂�
        5.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)終端滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        5.3.2 穩(wěn)定性證明
        5.3.3 仿真研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3735702