一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统

    公开(公告)号:CN108469737A

    公开(公告)日:2018-08-31

    申请号:CN201810401080.X

    申请日:2018-04-28

    Abstract: 一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法及系统,针对空间机器人在轨抓取自旋或翻滚非合作目标的导航捕获问题,本文给出了一种空间非合作目标导航捕获的动力学控制方法。首先,建立了空间机器人系统动能解析式描述。其次,建立了空间机器人的运动学方程。最后,利用第二类拉格朗日方程和伪坐标方程,建立了解析式的空间机器人系统运动学和动力学模型。此方法基于矢量力学理论方法推导得到,采用矩阵和向量运算,且方程为解析式表达式,物理意义清晰。此方法便于对空间机器人系统的运动学和动力学进行耦合分析、便于基于模型的动力学控制算法实现,且计算量小,便于控制算法的实时计算。

    一种空间机器人在轨抓捕过程的柔顺与协调控制方法

    公开(公告)号:CN106891335A

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201710179450.5

    申请日:2017-03-23

    CPC classification number: B25J9/1607 B25J9/1633 B25J11/00 B25J13/00

    Abstract: 本发明公开了一种空间机器人在轨抓捕过程的柔顺与协调控制方法,包括:根据动力学和运动学方程,建立面向控制的空间机器人模型;根据面向控制的空间机器人模型,建立机械臂柔顺抓捕控制律;确定基于基座喷气装置的基座位姿控制律;根据机械臂柔顺抓捕控制律,建立机械臂柔顺控制回路;根据所述基座位姿控制律和PSR伪速率脉冲调制器,建立基座位姿控制回路;将所述机械臂柔顺控制回路和基座位姿控制回路计算得到的控制量分别作为空间机器人系统的机械臂和基座喷气装置的控制输入;同时,将基座的控制力作为前馈项,输入给机械臂控制律,以补偿基座控制对机械臂末端柔顺控制的干扰。本发明在实现对目标的稳定抓捕的同时保证了基座的稳定性。

    一种航天器多级驱动刚柔耦合响应的获取方法

    公开(公告)号:CN104808512B

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201510095003.2

    申请日:2015-03-03

    Abstract: 一种航天器多级驱动刚柔耦合响应的获取方法,步骤为:(1)将航天器视为由本体、部件和关节三类结构组成;(2)分别建立本体、部件和关节的动能和势能;(3)根据连接条件,建立整个航天器的动能和势能;(4)利用步骤(3)得到的航天器动能和势能,采用Lagrange方程建立航天器的动力学方程;(5)求解步骤(4)得到的动力学方程,获得多级驱动过程中航天器的刚柔耦合动力学响应。本发明方法适用于具有柔性多体运动特征的复杂航天器,获取这类复杂多体结构航天器运动过程精确动力学响应,对控制系统设计和系统级仿真验证具有重要的意义。

    一种航天器火工冲击源函数近场试验峰值修正方法

    公开(公告)号:CN105787182A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610115536.7

    申请日:2016-03-01

    CPC classification number: G06F17/5018 G06F17/5036

    Abstract: 本发明公开了一种航天器火工冲击源函数近场试验峰值修正方法,能够模拟火工品中炸药爆炸、火工品断裂以及爆炸应力波传播的细节,能够很好地处理火工品爆炸在结构上引起的耦合作用,从而分析振源特性,对振源力函数进行有效提取,从理论上讲是得到火工冲击振源函数的合理途径;并且,对用Hydrocodes求解得到的火工冲击分离面处的振源力函数进行修正,修正后的振源力函数可以解耦加载在包括近场模型在内的整星有限元模型或用其它方法建立的分析模型上,为从工程上解决航天器火工冲击的响应预示问题奠定了基础。

    一种空间机械臂位置力混合控制方法

    公开(公告)号:CN103213129B

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201310134201.6

    申请日:2013-04-17

    Inventor: 葛东明 邹元杰

    Abstract: 一种空间机械臂位置力混合控制方法,是一种笛卡尔空间和关节空间相结合的双回路控制方法。相比于基于整体模型的传统控制方法存在的过渡过程振荡和算法复杂性问题,本发明将位置/力混合控制问题分解为笛卡尔空间的规划问题和关节空间的控制问题,给出笛卡尔空间到关节空间的位置/力运动学规划和关节空间的动力学控制,组成内外回路控制系统,实现对机械臂末端自由空间的位置控制和受环境约束空间的接触力控制。对7自由度冗余机械臂的仿真结果证实了方法简单、有效、易于工程实现。

    基于力限控制的航天器部组件随机振动加速度谱下凹方法

    公开(公告)号:CN105659904B

    公开(公告)日:2014-04-09

    申请号:CN201010051993.7

    申请日:2010-12-10

    Abstract: 基于力限控制的航天器部组件随机振动加速度谱下凹方法,步骤为:(1)预估部组件安装界面的最大飞行加速度响应;(2)根据部组件的重量确定满足最低制造质量检验要求的加速度谱;(3)对步骤(1)和(2)的两个加速度谱包络得到初始加速度条件;(4)计算部组件在卫星平台上的界面力谱;(5)计算部组件在刚性基础约束下的界面力谱;(6)确定刚性界面和柔性界面下的模态匹配关系;(7)依据界面力等效对刚性界面的加速度谱在共振峰处进行下凹;(8)对步骤(7)得到的加速度谱下凹结果进行包络获得最终的加速度条件。该发明借助力限的概念提出了加速度谱的下凹方法,在缺乏力限控制设备的情况下也能够确定合理的试验条件。

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