【摘 要】
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该论文就自由飞行空间机器人的动力学建模和目标捕获控制器设计的关键技术问题进行了一些深入的研究.该文首先用拉格朗日方程法建立中心铡体带N个刚性铰链机械臂的空间机器人
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该论文就自由飞行空间机器人的动力学建模和目标捕获控制器设计的关键技术问题进行了一些深入的研究.该文首先用拉格朗日方程法建立中心铡体带N个刚性铰链机械臂的空间机器人的动力学模型,对于每个机械臂只考虑一个自由度,因此系统有N+6个自由度.接着分析了重力梯度力矩对近地轨道飞行机器人的影响,建立了考虑重力梯度矩影响的两杆机器人的动力学模型.并根据该动力学模型,给出了空间机器人在轨道上自由飞行(不受任何主动力和主动力矩作用时)的仿真算例,该算例说明了考虑重力梯度影响的必要性.系统地对空间机器人目标捕获问题进行了研究,给出了不受主动力和主动力矩作用的条件下的动力学方程,采用计算力矩法进行目标捕获控制器设计,提出了一种李亚普诺夫函数形式的控制器设计方法,克服了计算力矩法的不足,该控制器不仅具有稳定性,而且肯有较高的跟踪精度.最后,给出了的仿真算例,从而验证了控制器的有效性和模型的正确性.
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