| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第15-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 空间机器人研究概述 | 第16-25页 |
| 1.2.1 国外空间机器人研究现状 | 第16-24页 |
| 1.2.2 国内空间机器人研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 空间机器人路径规划与控制方法研究概述 | 第25-30页 |
| 1.3.1 路径规划方法 | 第26-27页 |
| 1.3.2 路径跟踪控制方法 | 第27-29页 |
| 1.3.3 姿态控制方法 | 第29-30页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第30-33页 |
| 第2章 自由漂浮空间机器人系统模型 | 第33-56页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 自由漂浮空间机器人系统路径规划模型 | 第33-46页 |
| 2.2.1 系统模型 | 第33-35页 |
| 2.2.2 自由漂浮空间机器人运动学模型 | 第35-38页 |
| 2.2.3 自由漂浮空间机器人动力学模型 | 第38-40页 |
| 2.2.4 2-DOF自由漂浮空间机器人路径规划模型 | 第40-46页 |
| 2.3 自由漂浮空间机器人系统姿态动力学模型 | 第46-54页 |
| 2.3.1 坐标系定义及转换 | 第46-48页 |
| 2.3.2 姿态参数 | 第48-52页 |
| 2.3.3 机器人系统姿态运动学模型 | 第52-53页 |
| 2.3.4 机器人系统姿态动力学模型 | 第53-54页 |
| 2.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 基于控制变量参数化方法的路径规划 | 第56-71页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 问题描述 | 第56-57页 |
| 3.3 算法设计 | 第57-62页 |
| 3.3.1 问题标准化 | 第57-59页 |
| 3.3.2 控制变量参数化方法求解 | 第59-62页 |
| 3.4 收敛性证明 | 第62-65页 |
| 3.5 仿真结果及分析 | 第65-70页 |
| 3.5.1 仿真参数设定 | 第65-66页 |
| 3.5.2 有效性分析 | 第66-68页 |
| 3.5.3 最优性分析 | 第68-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第4章 基于改进正交配置法的路径规划 | 第71-95页 |
| 4.1 引言 | 第71页 |
| 4.2 问题描述 | 第71-72页 |
| 4.3 基于hp-自适应Gauss伪谱法的路径规划 | 第72-82页 |
| 4.3.1 Bolza形式最优控制问题 | 第72-73页 |
| 4.3.2 Legendre-Gauss节点选取 | 第73-74页 |
| 4.3.3 基于Gauss伪谱法的离散化 | 第74-76页 |
| 4.3.4 基于多段Gauss伪谱法的离散化 | 第76-80页 |
| 4.3.5 基于hp-自适应Gauss伪谱法的离散化 | 第80-82页 |
| 4.4 收敛性证明 | 第82-85页 |
| 4.5 仿真结果及分析 | 第85-93页 |
| 4.5.1 仿真参数设定 | 第85-86页 |
| 4.5.2 基于Gauss伪谱法的路径规划 | 第86-88页 |
| 4.5.3 基于多段Gauss伪谱法的路径规划 | 第88-90页 |
| 4.5.4 基于hp-自适应Gauss伪谱法的路径规划 | 第90-93页 |
| 4.6 本章小结 | 第93-95页 |
| 第5章 基于非线性模型预测的避障路径跟踪控制 | 第95-115页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 问题描述 | 第95-98页 |
| 5.2.1 模型预测控制 | 第95-96页 |
| 5.2.2 优化问题描述 | 第96-98页 |
| 5.3 基于非线性模型预测控制方法的轨迹跟踪控制 | 第98-105页 |
| 5.3.1 非线性模型预测控制流程 | 第98-100页 |
| 5.3.2 终端域和终端惩罚 | 第100-101页 |
| 5.3.3 优化问题的可行性分析 | 第101-102页 |
| 5.3.4 非线性模型预测控制的渐进稳定性分析 | 第102-105页 |
| 5.4 任务空间避障约束 | 第105-107页 |
| 5.5 仿真结果及分析 | 第107-114页 |
| 5.5.1 仿真参数设定 | 第107-109页 |
| 5.5.2 非线性模型预测控制器性能分析 | 第109-112页 |
| 5.5.3 末端执行器轨迹避障跟踪 | 第112-114页 |
| 5.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 第6章 挠性自由漂浮空间机器人系统姿态控制 | 第115-132页 |
| 6.1 引言 | 第115页 |
| 6.2 问题描述 | 第115-117页 |
| 6.3 考虑参数不确定性的自适应滑模变结构控制器设计 | 第117-126页 |
| 6.3.1 传统滑模控制器设计 | 第117-118页 |
| 6.3.2 自适应滑模变结构控制器设计 | 第118-120页 |
| 6.3.3 稳定性分析 | 第120-122页 |
| 6.3.4 仿真结果及分析 | 第122-126页 |
| 6.4 考虑输入饱和的自适应滑模变结构控制器设计 | 第126-131页 |
| 6.4.1 控制器设计 | 第126-127页 |
| 6.4.2 稳定性分析 | 第127-129页 |
| 6.4.3 仿真结果及分析 | 第129-131页 |
| 6.5 本章小结 | 第131-132页 |
| 结论 | 第132-135页 |
| 参考文献 | 第135-147页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第147-149页 |
| 致谢 | 第149-150页 |
| 个人简历 | 第150页 |
