| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-16页 |
| 第1章 绪论 | 第16-37页 |
| ·引言 | 第16页 |
| ·空间大型机械臂研究现状综述 | 第16-18页 |
| ·空间大型机械臂关节控制系统研究现状综述 | 第18-30页 |
| ·空间机械臂关节伺服控制技术研究现状 | 第19-25页 |
| ·空间机械臂关节容错技术研究现状 | 第25-30页 |
| ·柔性关节位置控制技术综述 | 第30-34页 |
| ·空间机器人轨迹规划方法综述 | 第34-35页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第35-37页 |
| ·课题来源及意义 | 第35-36页 |
| ·课题主要研究内容 | 第36-37页 |
| 第2章 空间机械臂关节可重构控制系统设计 | 第37-70页 |
| ·引言 | 第37页 |
| ·空间大型机械臂原理样机结构及功能分析 | 第37-39页 |
| ·空间大型机械臂地面原理样机结构组成 | 第37-38页 |
| ·空间大型机械臂控制系统结构 | 第38-39页 |
| ·空间大型机械臂工作模式及要求 | 第39页 |
| ·机械臂关节结构及传感系统设计 | 第39-45页 |
| ·机械臂关节结构组成 | 第39-41页 |
| ·机械臂关节传感系统设计 | 第41-45页 |
| ·基于 FPGA-FPGA 的可重构关节控制系统设计 | 第45-56页 |
| ·基于 FPGA 的关节控制系统设计 | 第45-48页 |
| ·关节控制器接口设计 | 第48-53页 |
| ·关节控制器工作模式 | 第53-55页 |
| ·关节控制器可靠性分析 | 第55-56页 |
| ·适合空间环境的关节控制器电源系统设计 | 第56-62页 |
| ·关节控制器电源系统总体结构组成 | 第56-57页 |
| ·多路 DC/DC 变换电源电路设计 | 第57-58页 |
| ·线性电源电路设计 | 第58-59页 |
| ·单粒子闩锁保护电路设计 | 第59-62页 |
| ·关节控制器温控系统及抗辐射设计 | 第62-68页 |
| ·关节控制器温度控制系统设计 | 第62-64页 |
| ·关节控制器抗辐射设计 | 第64-68页 |
| ·本章小结 | 第68-70页 |
| 第3章 双绕组永磁同步电机控制与容错策略 | 第70-93页 |
| ·引言 | 第70页 |
| ·永磁同步电机数学模型 | 第70-75页 |
| ·单绕组永磁同步电机数学模型 | 第71-73页 |
| ·双绕组永磁同步电机数学模型 | 第73-75页 |
| ·基于 FPGA 的电流闭环控制器设计 | 第75-82页 |
| ·基于 FPGA 的 PMSM 电流闭环控制器设计 | 第76-79页 |
| ·基于 FPGA-FPGA 的 DS-PMSM 容错电流均衡控制器设计 | 第79-82页 |
| ·电机伺服系统故障检测方法 | 第82-88页 |
| ·位置传感器故障检测方法 | 第82-84页 |
| ·电机绕组和逆变器开关故障检测方法 | 第84-87页 |
| ·制动器故障检测方法 | 第87页 |
| ·FPGA 控制器故障检测方法 | 第87-88页 |
| ·电机伺服系统故障检测流程 | 第88页 |
| ·电机伺服系统容错策略 | 第88-91页 |
| ·单机冷备份模式容错策略 | 第90-91页 |
| ·双机热备份模式容错策略 | 第91页 |
| ·本章小结 | 第91-93页 |
| 第4章 柔性关节位置控制与振动抑制研究 | 第93-113页 |
| ·引言 | 第93页 |
| ·柔性关节动力学模型及传动系统特性分析 | 第93-95页 |
| ·柔性关节动力学模型 | 第93-94页 |
| ·柔性关节传动系统特性分析 | 第94-95页 |
| ·柔性关节非线性全闭环抗饱和位置控制器设计 | 第95-103页 |
| ·位置传感器反馈特性分析 | 第95-96页 |
| ·关节位置控制器设计 | 第96-98页 |
| ·二自由度抗饱和电机速度闭环控制器设计 | 第98-99页 |
| ·非线性关节位置闭环控制器设计 | 第99-100页 |
| ·关节位置控制器实验验证 | 第100-103页 |
| ·基于力矩反馈的柔性关节振动抑制研究 | 第103-110页 |
| ·柔性关节振动状态动力学分析 | 第104-107页 |
| ·基于振动力矩反馈的控制器设计 | 第107-109页 |
| ·柔性关节振动抑制实验验证 | 第109-110页 |
| ·柔性关节伺服控制器总体结构 | 第110-112页 |
| ·本章小结 | 第112-113页 |
| 第5章 空间大型机械臂笛卡尔轨迹规划研究 | 第113-141页 |
| ·引言 | 第113页 |
| ·空间机械臂基本运动学方程 | 第113-119页 |
| ·空间大型机械臂工作模式分析 | 第113-115页 |
| ·空间机器人系统一般运动学方程 | 第115-117页 |
| ·自由飘浮空间机器人系统运动学方程 | 第117-119页 |
| ·自由飘浮空间机械臂笛卡尔轨迹规划方法 | 第119-121页 |
| ·空间机械臂末端笛卡尔轨迹参数化方法 | 第121-129页 |
| ·三次样条函数基本原理及改进 | 第122-127页 |
| ·基于三次样条函数的参数化方法 | 第127-129页 |
| ·基于遗传算法的笛卡尔轨迹优化 | 第129-132页 |
| ·轨迹优化目标函数设计 | 第129-130页 |
| ·轨迹优化约束条件 | 第130-131页 |
| ·基于遗传算法的轨迹优化过程 | 第131-132页 |
| ·笛卡尔轨迹优化仿真研究 | 第132-140页 |
| ·空间大型机械臂系统仿真模型 | 第132页 |
| ·点到点运动笛卡尔轨迹优化仿真 | 第132-136页 |
| ·多点约束运动笛卡尔轨迹优化仿真 | 第136-140页 |
| ·本章小结 | 第140-141页 |
| 结论 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-154页 |
| 附录 | 第154-157页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 | 第157-159页 |
| 致谢 | 第159-160页 |
| 个人简历 | 第160页 |
