| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 空间机械臂及关节控制系统研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1 国内外空间机械臂研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.2 空间机械臂关节控制系统研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 六维加速度传感器的研究现状 | 第20-24页 |
| 1.4 机械臂振动抑制研究现状 | 第24-28页 |
| 1.4.1 基于模型的振动抑制 | 第24-25页 |
| 1.4.2 不基于模型的振动抑制 | 第25-28页 |
| 1.5 论文的主要研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 空间机械臂多感知关节系统设计 | 第30-61页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 空间机械臂关节结构设计 | 第30-35页 |
| 2.2.1 空间机械臂关节机械结构概述 | 第30-33页 |
| 2.2.2 空间机械臂电气系统设计 | 第33-35页 |
| 2.3 空间机械臂多感知关节传感系统设计 | 第35-47页 |
| 2.3.1 关节传感系统构成 | 第35-36页 |
| 2.3.2 关节位置传感器设计 | 第36-42页 |
| 2.3.3 关节力矩传感器设计及漂移补偿研究 | 第42-47页 |
| 2.3.4 关节电机电流传感器设计 | 第47页 |
| 2.4 空间机械臂多感知关节驱动系统设计 | 第47-54页 |
| 2.4.1 SVPWM的数学基础 | 第47-50页 |
| 2.4.2 基于FPGA的SVPWM电流闭环IP核设计 | 第50-51页 |
| 2.4.3 基于FPGA的SVPWM电流闭环实现 | 第51-54页 |
| 2.4.4 基于FPGA的SVPWM电流闭环实验验证 | 第54页 |
| 2.5 空间机械臂多感知关节控制器设计 | 第54-60页 |
| 2.5.1 关节控制器硬件设计 | 第54-55页 |
| 2.5.2 关节控制器软件设计 | 第55-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第3章 六维加速度传感器设计及误差补偿研究 | 第61-89页 |
| 3.1 引言 | 第61页 |
| 3.2 六维加速度传感器设计 | 第61-67页 |
| 3.2.1 加速度测量原理 | 第61-62页 |
| 3.2.2 六维加速度传感器空间几何构型设计 | 第62-64页 |
| 3.2.3 六维加速度解耦 | 第64-66页 |
| 3.2.4 六维加速度传感器低频性能分析 | 第66页 |
| 3.2.5 六维加速度传感器可行性仿真验证 | 第66-67页 |
| 3.3 六维加速度传感器构型评价和可靠性分析 | 第67-71页 |
| 3.3.1 六维加速度传感器构型评价 | 第67-70页 |
| 3.3.2 六维加速度传感器可靠性分析 | 第70-71页 |
| 3.4 六维加速度传感器误差分析 | 第71-76页 |
| 3.4.1 线加速度计输出误差分析 | 第71-72页 |
| 3.4.2 线加速度计安装误差分析 | 第72-74页 |
| 3.4.3 六维加速度传感器测量误差分析 | 第74-76页 |
| 3.5 六维加速度传感器标定和误差补偿 | 第76-88页 |
| 3.5.1 六维加速度传感器样机 | 第76-79页 |
| 3.5.2 六维加速度传感器标定 | 第79-83页 |
| 3.5.3 六维加速度传感器误差补偿方法 | 第83-85页 |
| 3.5.4 六维加速度传感器误差补偿验证 | 第85-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-89页 |
| 第4章 空间机械臂关节参数辨识与力矩特性研究 | 第89-117页 |
| 4.1 引言 | 第89页 |
| 4.2 空间机械臂关节建模及其非线性分析 | 第89-93页 |
| 4.2.1 空间机械臂关节动力学建模 | 第89-91页 |
| 4.2.2 空间机械臂关节的非线性分析 | 第91-93页 |
| 4.3 空间机械臂关节变采样周期速度计算 | 第93-98页 |
| 4.3.1 变采样周期测速原理 | 第94-97页 |
| 4.3.2 变采样周期测速验证 | 第97-98页 |
| 4.4 空间机械臂关节模型参数辨识 | 第98-108页 |
| 4.4.1 基于RTX的关节参数辨识平台 | 第98-102页 |
| 4.4.2 关节力矩系数和摩擦力辨识 | 第102-105页 |
| 4.4.3 关节刚度和阻尼辨识 | 第105-108页 |
| 4.5 空间机械臂关节力矩特性研究 | 第108-115页 |
| 4.5.1 空间机械臂关节输出力矩阶跃响应 | 第109-110页 |
| 4.5.2 空间机械臂关节输出力矩频率响应 | 第110-111页 |
| 4.5.3 空间机械臂关节输出力矩迟滞 | 第111-115页 |
| 4.6 本章小结 | 第115-117页 |
| 第5章 基于加速度传感器的关节振动抑制研究 | 第117-142页 |
| 5.1 引言 | 第117页 |
| 5.2 加速度反馈控制分析 | 第117-123页 |
| 5.2.1 机械臂加速度级逆运动学分析 | 第117-119页 |
| 5.2.2 理想刚性关节加速度反馈控制 | 第119-120页 |
| 5.2.3 柔性关节加速度反馈分析 | 第120-122页 |
| 5.2.4 柔性关节加速度反馈控制器的稳定性证明 | 第122-123页 |
| 5.3 基于加速度反馈的关节振动抑制分析 | 第123-132页 |
| 5.3.1 加速度与其它反馈振动抑制对比分析 | 第124-130页 |
| 5.3.2 加速度与其它反馈抗扰性对比分析 | 第130-132页 |
| 5.4 基于加速度反馈的关节振动抑制验证 | 第132-141页 |
| 5.4.1 基于加速度反馈的关节振动抑制仿真 | 第132-136页 |
| 5.4.2 基于加速度反馈的关节振动抑制实验 | 第136-141页 |
| 5.5 本章小结 | 第141-142页 |
| 结论 | 第142-144页 |
| 参考文献 | 第144-156页 |
| 附录A 六维加速度传感器构型矩阵推导 | 第156-159页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第159-162页 |
| 致谢 | 第162-164页 |
| 个人简历 | 第164页 |