期刊文献+

双臂空间机器人惯性空间轨迹跟踪的鲁棒混合自适应控制 被引量:5

ROBUST AND ADAPTIVE COMPOSITE CONTROL OF SPACE ROBOT SYSTEM WITH DUAL-ARMS
下载PDF
导出
摘要 讨论了载体位置与姿态均不受控情况下,漂浮基双臂空间机器人系统跟踪惯性空间轨迹的控制问题。为了克服空间机器人系统控制方程关于惯性参数的非线性性质,空间机器人被表示为欠驱动系统,保持了系统动力学方程关于惯性参数的线性关系;对系统的运动学分析表明,联系机械臂末端抓手运动线速度与机器人关节铰速度的Jacobi关系也可以通过增广向量的处理,得到保持惯性参数线性关系的增广广义Jacobi关系。基于以上结果,针对系统参数不确定的情况下,设计了自由漂浮双臂空间机器人跟踪惯性空间期望轨迹的鲁棒混合自适应控制方案。由于在上述系统运动学、动力学分析中耦合了系统动量守恒关系,所提出的控制方案具有不需要测量、反馈机器人载体位置、移动速度、加速度的优点;同时,由于上述控制方案仅在参考速度、加速度的计算中采取了参数调节方式,而在控制部分对不确定参数采用了保持鲁棒性的方法,有效地减少了计算量,有助于缓解空间机器人机载计算机运算能力有限的矛盾。通过对一个平面双臂空间机器人系统的数值仿真,验证了算法的有效性。 In this paper, the kinematics and dynamics of free-floating space robot system with dual-arms is studied. In order to overcome the difficulty that the dynamic equation of the system cannot be linearly parameterized, the space robot system is modeled as an under-actuated robot system. Thus, the system dynamic equation can be linearly parameterized. With the momentum conservation of the system, the kinematics of the system is analyzed, and it is shown that the generalized Jacobi matrix can also be linearly dependent on a group of inertial parameters. Based on the techniques proposed above, a robust and adaptive composite control scheme is proposed for end-effector tracking the desired trajectory in inertia space. The control scheme avoids measuring the position, velocity and acceleration of the floating base with respect to the orbit, because of an effective exploitation of the particular properties of the system dynamics. Besides, the proposed control scheme is computationally simple, because the controller is robust to the uncertain inertial parameters. The control scheme is verified in a simulation study.
作者 唐晓腾 陈力
出处 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期229-234,共6页 Engineering Mechanics
基金 国家自然科学基金项目(10372022 10672040) 福建省自然科学基金项目(E0410008)
关键词 双臂空间机器人 自由漂浮 系统运动学 系统动力学 增广变量法 鲁棒混合自适应控制 space robot system with dual-arms free-floating system kinematics system dynamics augmentedvector approach robust and adaptive composite control
  • 相关文献

参考文献12

二级参考文献19

  • 1王照林,匡金炉.充液飞行器大角度操纵变结构控制[J].宇航学报,1993,14(3):76-82. 被引量:2
  • 2刘延柱.空间机械臂逆动力学问题的解析研究[J].上海交通大学学报,1995,29(4):1-6. 被引量:4
  • 3顾晓勤,刘延柱.载体姿态无扰动的空间机械臂路径规划[J].空间科学学报,1996,16(4):322-325. 被引量:4
  • 4陈力,刘延柱,戈新生.冗余度空间机械臂的动力学与优化控制[J].上海交通大学学报,1997,31(1):27-31. 被引量:7
  • 5顾晓勤 刘延柱.机械臂调整载体姿态的优化解析解[J].上海交通大学学报,1996,:63-67.
  • 6匡金炉.充液复杂结构航天器姿态动力学与控制.清华大学博士学位论文[M].,1992..
  • 7[1]Papadopoulos E G,Dubwsky S.On the nature of control algorithms for free-floating space manipulators [J].IEEE Transactions on Robotics and Automation,1991,7(6):750-758.
  • 8[5]Chen Li,Liu Yanzhu.Adaptive control of free-floating space robot system with prismatic joint [C].52nd International Astronautical Congress,October 1-5,2001,Toulouse,France.
  • 9[6]Michael W,Walker.Adaptive control of space-based robot manipulators[J].IEEE Transactions on Robotics and Automation,1992,7(6): 828-835.
  • 10[8]Gu Y L,Xu Y S.A normal form augmentation approach to adaptive control of space robot systems [J].Journal of the Dynamics and Control,1995,5: 275-294.

共引文献186

同被引文献38

引证文献5

二级引证文献9

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部