| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-19页 |
| 第1章 绪论 | 第19-39页 |
| ·引言 | 第19页 |
| ·课题研究的意义 | 第19-23页 |
| ·星球车轮地作用地面力学的研究意义 | 第19-21页 |
| ·地面力学在星球探测车中的作用 | 第21-23页 |
| ·传统车辆地面力学研究现状 | 第23-26页 |
| ·地面力学研究方法 | 第24-25页 |
| ·地面力学的成果及应用 | 第25-26页 |
| ·星球车轮地相互作用地面力学研究现状 | 第26-31页 |
| ·试验与理论研究现状 | 第26-29页 |
| ·数值仿真研究现状 | 第29页 |
| ·星壤力学特性研究及星球环境模拟 | 第29-31页 |
| ·地面力学在星球车中的应用现状综述 | 第31-36页 |
| ·星球车设计与性能分析 | 第31-32页 |
| ·星壤力学参数辨识 | 第32页 |
| ·地面力学在星球车仿真中的应用 | 第32-34页 |
| ·基于地面力学的星球车控制 | 第34-36页 |
| ·目前研究存在的关键问题 | 第36-37页 |
| ·课题来源及主要研究内容 | 第37-39页 |
| 第2章 月/星球车轮地相互作用地面力学模拟试验 | 第39-58页 |
| ·引言 | 第39页 |
| ·月球车轮地相互作用力学影响因素分析 | 第39-46页 |
| ·月壤的物理与力学特性 | 第39-41页 |
| ·月表地形信息 | 第41-42页 |
| ·车轮构型及参数 | 第42-43页 |
| ·车轮运行状态信息 | 第43-45页 |
| ·星球车轮地相互作用力学基本模型 | 第45-46页 |
| ·车轮-土壤相互作用试验装置及材料 | 第46-50页 |
| ·车轮-土壤相互作用单轮测试系统 | 第46-47页 |
| ·模拟月壤及地面力学参数测定 | 第47-49页 |
| ·试验用车轮 | 第49-50页 |
| ·车轮土壤相互作用试验方法 | 第50-53页 |
| ·测试条件分析 | 第50-52页 |
| ·轮地相互作用试验设计 | 第52-53页 |
| ·实验操作步骤 | 第53页 |
| ·El-Dorado II 整车测试系统试验 | 第53-56页 |
| ·El-Dorado II 星球车原理样机 | 第53-55页 |
| ·测试试验设计 | 第55-56页 |
| ·试验数据处理 | 第56-57页 |
| ·本章小结 | 第57-58页 |
| 第3章 星球车轮地相互作用力学模型研究 | 第58-86页 |
| ·引言 | 第58页 |
| ·无轮刺车轮的轮地相互作用力学传统模型 | 第58-60页 |
| ·轮地相互作用的轮刺效应分析 | 第60-70页 |
| ·单个轮刺与松软星壤的相互作用分析 | 第60-61页 |
| ·轮刺对轮地相互作用应力分布的影响分析 | 第61-64页 |
| ·轮刺对轮地相互作用剪切位移的影响分析 | 第64-67页 |
| ·轮刺车轮的滑转率定义及等效剪切半径分析 | 第67-70页 |
| ·车轮的滑转沉陷分析 | 第70-75页 |
| ·车轮滑转沉陷机理 | 第70-73页 |
| ·滑转沉陷预测模型 | 第73-75页 |
| ·车轮前进力学模型 | 第75-78页 |
| ·驱动车轮的滑转前进模型 | 第75-76页 |
| ·车轮的滑移前进模型 | 第76-78页 |
| ·反映载荷效应的星球车轮地相互作用模型 | 第78-79页 |
| ·车轮的侧偏和转向模型 | 第79-85页 |
| ·车轮侧偏前进模型 | 第79-82页 |
| ·车轮纯转向模型 | 第82-84页 |
| ·车轮前进与转向耦合模型 | 第84-85页 |
| ·崎岖地形星球车轮地相互作用模型 | 第85页 |
| ·本章小结 | 第85-86页 |
| 第4章 轮地作用解析解耦模型及参数辨识方法研究 | 第86-107页 |
| ·引言 | 第86页 |
| ·轮地相互作用模型分析 | 第86-93页 |
| ·轮地相互作用模型的耦合度分析 | 第86-88页 |
| ·轮地相互作用模型对于土壤参数的敏感度分析 | 第88-93页 |
| ·基于积分模型的参数辨识方法研究 | 第93-95页 |
| ·辨识方法分析 | 第93页 |
| ·试验验证 | 第93-95页 |
| ·轮地相互作用封闭解析解耦模型研究 | 第95-99页 |
| ·应力分布线性化方法 | 第95-96页 |
| ·基于应力分布线性化的封闭解析模型 | 第96-97页 |
| ·封闭解析模型解耦 | 第97-99页 |
| ·基于封闭解析模型的参数辨识方法研究 | 第99-104页 |
| ·参数辨识方法分析 | 第99-100页 |
| ·参数辨识实现 | 第100页 |
| ·参数辨识试验验证 | 第100-104页 |
| ·基于El-Dorado II 的Toyoura 沙土参数辨识 | 第104-106页 |
| ·本章小结 | 第106-107页 |
| 第5章 基于地面力学的车轮驱动性能分析及参数设计 | 第107-127页 |
| ·引言 | 第107页 |
| ·车轮驱动性能评价指标分析 | 第107-109页 |
| ·轮刺对于车轮性能的影响分析 | 第109-112页 |
| ·轮刺高度的影响分析 | 第109-111页 |
| ·轮刺个数的影响分析 | 第111-112页 |
| ·轮刺倾斜角度的影响分析 | 第112页 |
| ·星球车车轮轮刺设计 | 第112-117页 |
| ·轮刺与星壤的相互作用方式分析 | 第112-113页 |
| ·轮刺设计原则与方法 | 第113-116页 |
| ·轮刺设计的试验验证 | 第116-117页 |
| ·尺寸参数对于车轮性能的影响分析 | 第117-119页 |
| ·半径对车轮性能的影响 | 第117-118页 |
| ·宽度对于车轮性能的影响 | 第118-119页 |
| ·车轮尺寸设计原则与方法 | 第119-121页 |
| ·基于驱动性能的车轮尺寸设计原则 | 第120页 |
| ·车轮尺寸设计方法 | 第120-121页 |
| ·法向载荷对于车轮性能的影响 | 第121-122页 |
| ·月球车车轮设计实例 | 第122-126页 |
| ·月球车车轮尺寸设计 | 第123-124页 |
| ·月球车车轮轮刺设计 | 第124-125页 |
| ·车轮性能分析 | 第125-126页 |
| ·本章小结 | 第126-127页 |
| 第6章 星球车递归动力学建模及高保真度仿真 | 第127-147页 |
| ·引言 | 第127页 |
| ·综合性星球车虚拟仿真系统设计 | 第127-128页 |
| ·关节式星球车通用递归运动学建模 | 第128-136页 |
| ·星球车的拓扑结构描述 | 第128-129页 |
| ·坐标系定义与坐标变换 | 第129-130页 |
| ·运动学递归方程 | 第130-132页 |
| ·速度雅可比矩阵 | 第132-136页 |
| ·基于地面力学的星球车通用递归动力学建模 | 第136-142页 |
| ·松软崎岖地形中的轮地相互作用力计算 | 第136-139页 |
| ·Lagrange 动力学方程推导 | 第139-141页 |
| ·基于Newton-Euler 法的逆动力学 | 第141-142页 |
| ·仿真实现及试验验证 | 第142-146页 |
| ·基于SpaceDyn 的仿真系统实现 | 第142-144页 |
| ·El_Dorado II 探测车模型 | 第144页 |
| ·基于El_Dorado II 的试验验证 | 第144-146页 |
| ·本章小结 | 第146-147页 |
| 第7章 基于松软崎岖地形的星球车高性能移动控制 | 第147-167页 |
| ·引言 | 第147页 |
| ·松软崎岖地形中的星球车路径跟踪控制 | 第147-155页 |
| ·基于目标追踪法的理论跟踪路径计算 | 第147-149页 |
| ·星球车非完整运动学模型实例 | 第149-153页 |
| ·基于滑移补偿的转向控制策略 | 第153-155页 |
| ·路径跟踪控制仿真验证 | 第155页 |
| ·车轮滑转率在线估计方法 | 第155-159页 |
| ·基于轮刺痕迹的车轮滑转率估计 | 第156-158页 |
| ·基于轮地相互作用力学的车轮滑转率估计 | 第158-159页 |
| ·基于能量—时间最优的滑转率协调控制 | 第159-165页 |
| ·车轮滑转率与探测车能量消耗的关系 | 第159-162页 |
| ·星球车滑转率协调控制算法设计 | 第162-164页 |
| ·仿真验证 | 第164-165页 |
| ·基于能量—时间最优的路径跟踪控制 | 第165页 |
| ·本章小结 | 第165-167页 |
| 结论 | 第167-169页 |
| 参考文献 | 第169-179页 |
| 附录1 主要符号说明 | 第179-184页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第184-186页 |
| 攻读博士学位期间参与的研究课题 | 第186-188页 |
| 致谢 | 第188-189页 |
| 个人简历 | 第189页 |