自由漂浮基座空间机器人基座最小扰动控制与实验研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状分析 | 第9-15页 |
| 1.2.1 空间机械臂研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 机械臂动力学建模方法综述 | 第11-12页 |
| 1.2.3 空间机械臂反作用优化研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.4 机械臂时间最优轨迹规划研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 漂浮基座冗余机械臂运动学和动力学建模 | 第17-29页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 自由漂浮空间机器人运动学和动力学建模 | 第17-20页 |
| 2.2.1 自由漂浮空间机器人运动学模型 | 第17-19页 |
| 2.2.2 自由漂浮空间机器人动力学模型 | 第19-20页 |
| 2.3 反作用力/力矩动力学建模 | 第20-25页 |
| 2.3.1 自由漂浮基座模型简化 | 第20页 |
| 2.3.2 牛顿-欧拉逆动力学建模 | 第20-22页 |
| 2.3.3 单关节机械臂反作用影响因素 | 第22-25页 |
| 2.4 仿真模型建立及验证 | 第25-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 漂浮基座冗余机械臂反作用力/力矩控制 | 第29-44页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 自由漂浮基座空间机械臂作业任务分析 | 第29-30页 |
| 3.3 基于局部优化的基座扰动控制 | 第30-33页 |
| 3.3.1 加速度级逆运动学 | 第30-32页 |
| 3.3.2 基于最小二乘法的最小扰动控制 | 第32-33页 |
| 3.3.3 基于最小二乘法的无扰动控制 | 第33页 |
| 3.4 基于全局优化的最小扰动控制 | 第33-39页 |
| 3.4.1 全局优化控制问题 | 第33-35页 |
| 3.4.2 基于线性二次型最优的的最小扰动控制 | 第35-39页 |
| 3.5 仿真系统建立与仿真研究 | 第39-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-44页 |
| 第4章 空间机器人力矩约束下的时间优化控制 | 第44-65页 |
| 4.1 引言 | 第44页 |
| 4.2 关节空间下的最优时间轨迹规划 | 第44-51页 |
| 4.2.1 遗传算法简介 | 第44-46页 |
| 4.2.2 基于反作用约束的最优时间轨迹规划 | 第46-51页 |
| 4.3 笛卡尔空间下的最优时间轨迹规划 | 第51-61页 |
| 4.3.1 最优时间轨迹规划算法 | 第51-55页 |
| 4.3.2 反作用力矩约束下的最优时间控制 | 第55-56页 |
| 4.3.3 最优轨迹构造方法 | 第56-59页 |
| 4.3.4 轨迹最优的证明 | 第59-61页 |
| 4.4 仿真实验与结果分析 | 第61-64页 |
| 4.4.1 关节空间最优时间控制 | 第61-63页 |
| 4.4.2 笛卡尔空间最优时间控制 | 第63-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 漂浮基座机械臂地面实验研究 | 第65-72页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 地面实验系统介绍 | 第65-67页 |
| 5.3 机械臂最小扰动地面实验研究 | 第67-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 结论 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-79页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
