自由浮動空間柔性機械臂軌跡跟蹤與抑振控制.pdf

1、近年來，人類的太空活動十分頻繁，空間柔性機械臂可以代替宇航員完成多項工作而受到廣泛應用。然而，由于柔性機械臂在運動中會產生彈性形變，從而影響了機械臂的末端操作精度和整個機械臂系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，針對自由浮動空間柔性機械臂的動力學建模和控制問題，本文進行了深入研究，并進行了仿真實驗驗證。
　　首先基于假設模態(tài)法、拉格朗日方程和動量守恒定理，推導了自由浮動空間柔性機械臂操作剛性載荷的動力學模型。
　　其次，針對推導出的高度耦合的

2、非線性動力學模型。
　?。?）在未解耦的情況下，對載荷質心位置、末端執(zhí)行器對載荷的操作力、連桿的彈性振動分別采用PD控制、積分控制、最優(yōu)控制來對動力學系統(tǒng)進行軌跡跟蹤、目標載荷抓取和柔性連桿振動控制；
　?。?）基于奇異攝動理論，對動力學系統(tǒng)進行解耦，對表征系統(tǒng)的剛性運動的慢變子系統(tǒng)采用模糊滑模控制和對表征系統(tǒng)的彈性振動的快變子系統(tǒng)采用Backstepping（反步）控制相結合的方法，對系統(tǒng)進行軌跡跟蹤控制和振動控制，并比較