| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第15-29页 |
| 1.1 引言 | 第15-17页 |
| 1.2 基于运动可靠性的空间机械臂优化控制研究现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 空间机械臂运动可靠性建模研究现状 | 第18-19页 |
| 1.2.2 基于运动可靠性的空间机械臂优化控制研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.3 面向关节失效的空间机械臂容错性能分析及应对策略研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.4 关节失效时空间机械臂参数突变抑制控制策略研究现状 | 第22-23页 |
| 1.2.5 关节失效时空间机械臂典型工况的运动可靠性优化控制研究现状 | 第23-25页 |
| 1.3 本文的研究对象 | 第25-26页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第26-29页 |
| 第二章 空间机械臂运动可靠性评估模型建立 | 第29-54页 |
| 2.1 引言 | 第29-30页 |
| 2.2 空间机械臂运动可靠性的数学描述 | 第30-34页 |
| 2.2.1 空间机械臂运动可靠性概述 | 第30-31页 |
| 2.2.2 空间机械臂运动可靠性数学表征 | 第31-34页 |
| 2.3 运动可靠性影响因素的多层映射模型 | 第34-44页 |
| 2.3.1 运动可靠性影响因素集 | 第34-35页 |
| 2.3.2 影响因素与运动可靠性映射关系的建立 | 第35-41页 |
| 2.3.3 影响因素多层映射模型的建立 | 第41-43页 |
| 2.3.4 空间机械臂运动可靠性评估模型的数学表征 | 第43-44页 |
| 2.4 空间机械臂运动可靠性评估方法研究 | 第44-53页 |
| 2.4.1 基于等效极值理论的运动可靠性模型简化 | 第45-46页 |
| 2.4.2 基于最大熵原理的运动可靠性模型评估方法 | 第46-48页 |
| 2.4.3 运动可靠性评估仿真实验 | 第48-53页 |
| 2.5 小结 | 第53-54页 |
| 第三章 基于运动可靠性的空间机械臂优化控制数学模型 | 第54-78页 |
| 3.1 引言 | 第54-55页 |
| 3.2 空间机械臂运动可靠性影响因素灵敏度分析 | 第55-68页 |
| 3.2.1 运动可靠性极限状态函数的建立 | 第56-57页 |
| 3.2.2 非线性响应面函数的建立 | 第57-59页 |
| 3.2.3 基于设计点的响应面函数未知系数迭代求解方法 | 第59-62页 |
| 3.2.4 基于可靠性指标的灵敏度求解 | 第62页 |
| 3.2.5 仿真实验 | 第62-68页 |
| 3.3 基于运动可靠性提升的空间机械臂优化控制模型 | 第68-77页 |
| 3.3.1 优化目标和约束条件分析 | 第68-69页 |
| 3.3.2 运动可靠性优化控制模型数学描述 | 第69-72页 |
| 3.3.3 基于协方差矩阵的多因素多指标运动可靠性优化控制模型解算方法 | 第72-74页 |
| 3.3.4 仿真实例 | 第74-77页 |
| 3.4 小结 | 第77-78页 |
| 第四章 面向关节失效的空间机械臂容错性能评估及应对策略设计 | 第78-99页 |
| 4.1 引言 | 第78-79页 |
| 4.2 关节失效下的空间机械臂操作性能评估体系建立 | 第79-86页 |
| 4.2.1 空间机械臂关节失效后的容错指标体系分析 | 第79-80页 |
| 4.2.2 基于关节可靠性的可靠容错空间分析 | 第80-83页 |
| 4.2.3 关节失效后的空间机械臂灵巧性分析 | 第83-86页 |
| 4.3 融入关节失效性能评估与操作冗余性的空间机械臂容错策略 | 第86-92页 |
| 4.3.1 关节失效下的空间机械臂容错策略 | 第86-88页 |
| 4.3.2 在轨任务操作维度可退化性分析 | 第88-91页 |
| 4.3.3 关节失效后任务可完成性分析 | 第91-92页 |
| 4.4 操作非冗余状态下的空间机械臂容错策略 | 第92-97页 |
| 4.4.1 基于五次多项式函数的末端速度规划 | 第93-94页 |
| 4.4.2 多项式规划系数α_5取值范围的确定 | 第94-95页 |
| 4.4.3 基于多项式函数速度规划的参数突变抑制 | 第95-97页 |
| 4.5 小结 | 第97-99页 |
| 第五章 关节失效时空间机械臂参数突变抑制控制策略研究 | 第99-126页 |
| 5.1 引言 | 第99-100页 |
| 5.2 关节失效下的空间机械臂运动参数突变分析 | 第100-105页 |
| 5.2.1 速度参数突变分析 | 第100-102页 |
| 5.2.2 冲击力矩动力学模型 | 第102-105页 |
| 5.3 关节失效下空间机械臂速度参数突变抑制策略 | 第105-115页 |
| 5.3.1 速度突变抑制的约束条件与目标函数分析 | 第105-107页 |
| 5.3.2 基于全任务周期的关节速度补偿策略 | 第107-109页 |
| 5.3.3 速度参数突变抑制流程 | 第109-111页 |
| 5.3.4 数值仿真 | 第111-115页 |
| 5.4 关节失效下空间机械臂关节冲击力矩抑制控制策略 | 第115-124页 |
| 5.4.1 冲击力矩抑制的边界条件分析 | 第115-116页 |
| 5.4.2 基于动力学可操作度梯度的力矩补偿策略 | 第116-117页 |
| 5.4.3 力矩突变抑制流程 | 第117-119页 |
| 5.4.4 数值仿真 | 第119-124页 |
| 5.5 小结 | 第124-126页 |
| 第六章 关节失效时空间机械臂典型工况运动可靠性优化控制 | 第126-150页 |
| 6.1 引言 | 第126-127页 |
| 6.2 面向关节失效时空载操作的多参数优化控制策略 | 第127-141页 |
| 6.2.1 空载操作多参数优化控制数学模型 | 第127-133页 |
| 6.2.2 考虑关节故障的突发性的优化控制 | 第133-136页 |
| 6.2.3 仿真验证 | 第136-141页 |
| 6.3 面向关节失效时负载操作的多参数优化控制策略 | 第141-148页 |
| 6.3.1 考虑负载影响的动力学特性分析 | 第141-143页 |
| 6.3.2 关节失效下负载操作的多参数优化数学模型 | 第143-146页 |
| 6.3.3 仿真验证 | 第146-148页 |
| 6.4 小结 | 第148-150页 |
| 第七章 基于运动可靠性的空间机械臂优化控制实验研究 | 第150-170页 |
| 7.1 引言 | 第150-151页 |
| 7.2 地面微重力气浮试验平台设计 | 第151-154页 |
| 7.2.1 微重力气浮试验平台总体设计 | 第151-152页 |
| 7.2.2 微重力气浮试验平台人机交互软件设计 | 第152-153页 |
| 7.2.3 地面微重力气浮平台传感器布局和工作原理分析 | 第153-154页 |
| 7.3 空间机械臂运动可靠性优化控制综合试验设计 | 第154-168页 |
| 7.3.1 空间机械臂运动可靠性优化控制典型试验设计 | 第155-156页 |
| 7.3.2 空间机械臂运动可靠性优化控制试验仿真 | 第156-162页 |
| 7.3.3 空间机械臂运动可靠性优化控制试验验证 | 第162-168页 |
| 7.4 小结 | 第168-170页 |
| 总结及展望 | 第170-173页 |
| 参考文献 | 第173-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| 攻读博士学位期间发表论文、申请专利及参加课题情况 | 第183-186页 |
| 个人简介 | 第186页 |
