| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-16页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.1.2 研究问题 | 第14-16页 |
| 1.1.3 研究意义 | 第16页 |
| 1.2 相关领域研究现状 | 第16-26页 |
| 1.2.1 空间机器人目标抓捕项目研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.2 空间机器人与航天器参数辨识研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 组合航天器控制研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.4 航天器控制系统重构研究现状 | 第24-26页 |
| 1.3 本文研究内容与结构安排 | 第26-31页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第26-28页 |
| 1.3.2 结构安排 | 第28-31页 |
| 第2章 空间机器人目标抓捕后动力学建模 | 第31-57页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 组合航天器姿态运动学 | 第31-42页 |
| 2.2.1 问题描述 | 第31-33页 |
| 2.2.2 空间机械臂运动学 | 第33-35页 |
| 2.2.3 组合航天器姿态运动学 | 第35-42页 |
| 2.3 组合航天器姿态动力学 | 第42-48页 |
| 2.3.1 确定模型姿态动力学 | 第43-47页 |
| 2.3.2 不确定模型姿态动力学 | 第47-48页 |
| 2.4 机械臂与组合航天器耦合动力学 | 第48-50页 |
| 2.4.1 组合航天器平台姿态动力学 | 第48-49页 |
| 2.4.2 机械臂与组合航天器耦合动力学 | 第49-50页 |
| 2.5 研究对象模型参数 | 第50-56页 |
| 2.5.1 服务航天器模型参数 | 第51-53页 |
| 2.5.2 目标航天器模型参数 | 第53页 |
| 2.5.3 空间机械臂模型参数 | 第53-56页 |
| 2.5.4 接管控制性能要求 | 第56页 |
| 2.6 本章小结 | 第56-57页 |
| 第3章 目标航天器质量特性参数辨识研究 | 第57-73页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 目标航天器辨识模型 | 第57-61页 |
| 3.2.1 问题描述 | 第57-58页 |
| 3.2.2 模型等效处理 | 第58-59页 |
| 3.2.3 空间机械臂模型 | 第59-60页 |
| 3.2.4 组合航天器模型 | 第60-61页 |
| 3.3 带约束的空间机械臂运动规划 | 第61-62页 |
| 3.3.1 机械臂约束条件 | 第61页 |
| 3.3.2 关节轨迹参数化 | 第61-62页 |
| 3.4 目标航天器质量特性参数辨识 | 第62-65页 |
| 3.4.1 目标航天器的质心/质量辨识 | 第62-64页 |
| 3.4.2 目标航天器的惯量辨识 | 第64-65页 |
| 3.4.3 递推最小二乘辨识算法 | 第65页 |
| 3.5 仿真分析 | 第65-71页 |
| 3.5.1 目标航天器的质量/质心辨识 | 第69-70页 |
| 3.5.2 目标航天器的惯量辨识 | 第70-71页 |
| 3.6 本章小结 | 第71-73页 |
| 第4章 考虑确定模型目标航天器的姿态稳定接管控制研究 | 第73-105页 |
| 4.1 引言 | 第73页 |
| 4.2 基于反作用轮控制系统重构的目标航天器姿态稳定接管控制 | 第73-88页 |
| 4.2.1 包含反作用轮的组合航天器姿态误差动力学 | 第73-78页 |
| 4.2.2 基于SDRE的反作用轮控制律重构 | 第78-81页 |
| 4.2.3 反作用轮控制力矩重分配 | 第81-84页 |
| 4.2.4 仿真分析 | 第84-88页 |
| 4.3 基于机械臂耦合力矩评估的目标航天器姿态稳定接管控制 | 第88-103页 |
| 4.3.1 组合航天器平台姿态误差动力学 | 第88-90页 |
| 4.3.2 基于CPSO的空间机械臂轨迹规划 | 第90-96页 |
| 4.3.3 基于计算力矩的空间机械臂轨迹跟踪控制 | 第96页 |
| 4.3.4 基于机械臂耦合力矩评估的反作用轮补偿控制 | 第96-98页 |
| 4.3.5 仿真分析 | 第98-103页 |
| 4.4 本章小结 | 第103-105页 |
| 第5章 考虑未知模型目标航天器的姿态机动接管控制研究 | 第105-123页 |
| 5.1 引言 | 第105页 |
| 5.2 惯量未知模型动力学线性化 | 第105-107页 |
| 5.2.1 问题描述 | 第105-106页 |
| 5.2.2 惯量未知模型姿态动力学 | 第106页 |
| 5.2.3 动力学方程线性化 | 第106-107页 |
| 5.3 基于改进自适应动态逆的推力器控制律重构 | 第107-114页 |
| 5.3.1 传统的自适应动态逆控制 | 第108-109页 |
| 5.3.2 改进的自适应动态逆控制 | 第109-114页 |
| 5.4 考虑控制输入受限的推力器推力重分配 | 第114-118页 |
| 5.4.1 推力器构型重构 | 第114-115页 |
| 5.4.2 零空间修正伪逆的推力重分配 | 第115-118页 |
| 5.5 仿真分析 | 第118-122页 |
| 5.6 本章小结 | 第122-123页 |
| 第6章 考虑部分执行机构失效目标航天器的姿态机动接管控制研究 | 第123-145页 |
| 6.1 引言 | 第123-124页 |
| 6.2 状态空间不确定模型姿态动力学 | 第124-126页 |
| 6.2.1 问题描述 | 第124页 |
| 6.2.2 状态空间确定模型姿态动力学 | 第124-125页 |
| 6.2.3 状态空间不确定模型姿态动力学 | 第125-126页 |
| 6.3 基于指令滤波Backstepping的冗余推力器控制律重构 | 第126-131页 |
| 6.3.1 传统的Backstepping控制 | 第126-128页 |
| 6.3.2 指令滤波Backstepping控制 | 第128-131页 |
| 6.4 考虑燃料消耗和控制输入受限的冗余推力器推力重分配 | 第131-138页 |
| 6.4.1 冗余推力器构型重构 | 第132-134页 |
| 6.4.2 冗余推力器约束条件 | 第134-135页 |
| 6.4.3 动态控制分配的推力重分配 | 第135-138页 |
| 6.5 仿真分析 | 第138-144页 |
| 6.6 本章小结 | 第144-145页 |
| 第7章 结论与展望 | 第145-147页 |
| 参考文献 | 第147-159页 |
| 致谢 | 第159-161页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第161-163页 |
