带滑移铰空间机械臂的动力学与协调运动的滑模控制方法

讨论了载体位置不受控制的带滑移铰两杆空间机械臂本体与末端抓手协调运动的控制问题 .结合系统动量守恒关系我们导出了系统的动力学方程以及机械臂末端抓手的线速度与关节铰速度间的运动学Jacobi关系 ;通过定义的一系列增广变量 ,我们建立了带滑移铰空间机械臂本体与末端协调运动的增广广义Jacobi关系 .进而结合系统动力学方程并根据变结构滑模控制理论 ,设计了带滑移铰空间机械臂本体姿态运动与末端抓手惯性空间轨迹运动协调控制的变结构滑模控制方案 .仿真运算 。

基于机械臂耦合力矩评估的组合航天器姿态协调控制

针对在轨服务任务中服务航天器和目标航天器对接后组合体的姿态稳定问题,提出一种基于机械臂耦合力矩评估的组合航天器姿态协调控制方法.首先,对空间机械臂和组合航天器进行了动力学建模与分析;其次,利用空间机械臂和组合体平台之间的强耦合特点,采用空间机械臂的运动来协调组合航天器平台的姿态运动,并给出了相应的协调规划方法;然后,考虑传统航天器燃料有限、反作用轮易饱和等因素,采用以空间机械臂为主、反作用轮为辅的方式对组合航天器进行姿态协调控制,并设计了基于机械臂耦合力矩评估的姿态协调控制器;最后利用仿真实验与传统航天器姿态控制方法进行了比较分析,结果表明:所提方法仅通过空间机械臂和反作用轮就能实现对组合航天器的姿态稳定控制,而不需要消耗昂贵的喷气燃料.