自由浮動(dòng)空間柔性機(jī)械臂軌跡跟蹤與抑振控制.pdf

1、近年來(lái)，人類的太空活動(dòng)十分頻繁，空間柔性機(jī)械臂可以代替宇航員完成多項(xiàng)工作而受到廣泛應(yīng)用。然而，由于柔性機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生彈性形變，從而影響了機(jī)械臂的末端操作精度和整個(gè)機(jī)械臂系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，針對(duì)自由浮動(dòng)空間柔性機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)建模和控制問(wèn)題，本文進(jìn)行了深入研究，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先基于假設(shè)模態(tài)法、拉格朗日方程和動(dòng)量守恒定理，推導(dǎo)了自由浮動(dòng)空間柔性機(jī)械臂操作剛性載荷的動(dòng)力學(xué)模型。
　　其次，針對(duì)推導(dǎo)出的高度耦合的

2、非線性動(dòng)力學(xué)模型。
　?。?）在未解耦的情況下，對(duì)載荷質(zhì)心位置、末端執(zhí)行器對(duì)載荷的操作力、連桿的彈性振動(dòng)分別采用PD控制、積分控制、最優(yōu)控制來(lái)對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行軌跡跟蹤、目標(biāo)載荷抓取和柔性連桿振動(dòng)控制；
　　（2）基于奇異攝動(dòng)理論，對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行解耦，對(duì)表征系統(tǒng)的剛性運(yùn)動(dòng)的慢變子系統(tǒng)采用模糊滑?？刂坪蛯?duì)表征系統(tǒng)的彈性振動(dòng)的快變子系統(tǒng)采用Backstepping（反步）控制相結(jié)合的方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軌跡跟蹤控制和振動(dòng)控制，并比較