| 致谢 | 第5-6页 |
| 中文摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 空间机械臂的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 国外空间机械臂的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 国内空间机械臂的研究现状 | 第17页 |
| 1.3 柔性关节关键技术研究现状 | 第17-23页 |
| 1.3.1 柔性关节动力学建模研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.2 柔性关节控制方法研究现状 | 第19-23页 |
| 1.3.2.1 柔性关节位置控制方法综述 | 第19-23页 |
| 1.3.2.2 柔性关节振动抑制方法综述 | 第23页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第23-25页 |
| 2 空间机械臂柔性关节的动力学建模及仿真 | 第25-43页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 柔性关节的动力学建模 | 第25-31页 |
| 2.2.1 柔性关节的结构组成 | 第25-26页 |
| 2.2.2 柔性关节的动力学方程 | 第26-29页 |
| 2.2.3 动力学方程的数值求解 | 第29-31页 |
| 2.3 基于SimMechanics的柔性关节动力学仿真 | 第31-42页 |
| 2.3.1 基于SimMechanics的动力学仿真验证实验 | 第31-33页 |
| 2.3.2 线性扭转弹簧模型仿真实验 | 第33-37页 |
| 2.3.2.1 不同输入信号对系统的影响 | 第33-35页 |
| 2.3.2.2 控制器参数对系统影响 | 第35-37页 |
| 2.3.3 弹簧阻尼器模型仿真实验 | 第37-42页 |
| 2.3.3.1 不同输入信号对系统的影响 | 第38-40页 |
| 2.3.3.2 控制器参数对系统影响 | 第40-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 3 空间机械臂柔性关节高精度位置控制研究 | 第43-69页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 柔性关节非线性特性分析 | 第43-47页 |
| 3.2.1 柔性关节存在的非线性因素 | 第43-45页 |
| 3.2.2 典型非线性因素对关节系统的影响 | 第45-47页 |
| 3.3 双位置反馈控制器设计 | 第47-54页 |
| 3.3.1 半闭环/全闭环位置控制方法 | 第47-48页 |
| 3.3.2 两种控制方法的比对仿真实验 | 第48-52页 |
| 3.3.2.1 不考虑非线性因素影响的轨迹跟踪仿真实验 | 第49-50页 |
| 3.3.2.2 考虑间隙非线性因素影响的轨迹跟踪仿真实验 | 第50-51页 |
| 3.3.2.3 不同控制方法比对仿真实验 | 第51-52页 |
| 3.3.3 位置反馈控制系统设计 | 第52-53页 |
| 3.3.4 位置反馈控制仿真实验 | 第53-54页 |
| 3.3.4.1 不考虑非线性因素影响的轨迹跟踪仿真实验 | 第53页 |
| 3.3.4.2 考虑间隙非线性因素影响的轨迹跟踪仿真实验 | 第53-54页 |
| 3.4 自抗扰控制器 | 第54-62页 |
| 3.4.1 PD控制器的缺陷及解决方法 | 第54-56页 |
| 3.4.2 自抗扰控制器的原理及组成模块 | 第56-61页 |
| 3.4.3 自抗扰控制器参数的选取 | 第61-62页 |
| 3.5 空间机械臂柔性关节的控制器设计 | 第62-68页 |
| 3.5.1 柔性关节的双位置反馈自抗扰控制器设计 | 第62-63页 |
| 3.5.2 基于双位置反馈的PD控制和自抗扰控制仿真实验 | 第63-68页 |
| 3.5.2.1 单位阶跃信号轨迹跟踪实验 | 第64-65页 |
| 3.5.2.2 正弦信号轨迹跟踪实验 | 第65-66页 |
| 3.5.2.3 考虑非线性摩擦的轨迹跟踪实验 | 第66-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 4 空间机械臂柔性关节的振动抑制研究 | 第69-85页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 柔性关节振动状态分析 | 第69-71页 |
| 4.3 力矩负反馈控制器 | 第71-75页 |
| 4.3.1 力矩负反馈仿真实验 | 第73-74页 |
| 4.3.2 力矩负反馈增益系数对系统的影响 | 第74-75页 |
| 4.4 力矩负反馈PD控制器 | 第75-79页 |
| 4.4.1 力矩负反馈控制器的缺陷 | 第75-76页 |
| 4.4.2 力矩负反馈PD控制器 | 第76-79页 |
| 4.4.2.1 力矩负反馈PD控制仿真实验 | 第77-78页 |
| 4.4.2.2 抗干扰控制效果仿真实验 | 第78-79页 |
| 4.5 振动力矩反馈控制器 | 第79-82页 |
| 4.5.1 振动力矩反馈控制仿真实验 | 第80-81页 |
| 4.5.2 振动力矩反馈增益系数对系统的影响 | 第81-82页 |
| 4.6 本章小结 | 第82-85页 |
| 5 空间机械臂柔性关节位置/力混合控制仿真 | 第85-95页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 柔性关节控制器的设计方案 | 第85-86页 |
| 5.3 仿真分析 | 第86-94页 |
| 5.3.1 方案一仿真实验 | 第86-88页 |
| 5.3.2 方案二仿真实验 | 第88-89页 |
| 5.3.3 方案三仿真实验 | 第89-91页 |
| 5.3.4 方案四仿真实验 | 第91-93页 |
| 5.3.5 仿真结果分析 | 第93-94页 |
| 5.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 6 总结与展望 | 第95-97页 |
| 6.1 全文总结 | 第95-96页 |
| 6.2 展望 | 第96-97页 |
| 参考文献 | 第97-101页 |
| 作者简历 | 第101-105页 |
| 学位论文数据集 | 第105页 |
