空間機(jī)器人動力學(xué)與運(yùn)動控制
定 價:89 元
- 作者:賈世元,賈英宏 著
- 出版時間:2024/5/1
- ISBN:9787512444058
- 出 版 社:北京航空航天大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP242.4
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書基于編者多年來在多體系統(tǒng)動力學(xué)與控制、航天器動力學(xué)與控制、柔性空間結(jié)構(gòu)主動振動抑制等方向所做基礎(chǔ)研究的工作成果,對空間機(jī)器人動力學(xué)、控制及振動抑制的相關(guān)基本理論和方法進(jìn)行了系統(tǒng)深入的論述:首先,回顧了空間機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及涉及的關(guān)鍵技術(shù);然后,介紹了空間機(jī)械臂系統(tǒng)在開環(huán)和閉環(huán)形式的建模方法,并在此基礎(chǔ)上對陀螺驅(qū)動空間機(jī)械臂系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃與控制進(jìn)行了詳細(xì)介紹;繼而,介紹了空間機(jī)械臂系統(tǒng)有限時間軌跡跟蹤控制、遙操作時滯控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù);最后,對柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)的姿態(tài)、關(guān)節(jié)與振動一體化控制進(jìn)行了闡述。
本書既可作為從事空間機(jī)器人技術(shù)研究及應(yīng)用的科技工作者的參考書,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教材。
第1章 空間機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)
1.1 空間機(jī)器人概述
1.1.1 空間機(jī)器人研究背景
1.1.2 空間機(jī)器人研究的意義
1.1.3 空間機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)概述
1.2 空間機(jī)器人國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國外典型空間機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.2.2 我國空間機(jī)器人研究現(xiàn)狀概述
1.3 空間機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)、控制與振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 空間機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.2 空間機(jī)械臂系統(tǒng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.3 柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)振動抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 空間機(jī)械臂開環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)模型
2.1 基于凱恩法的多體系統(tǒng)動力學(xué)
2.1.1 多體系統(tǒng)描述
2.1.2 開環(huán)樹形多剛體系統(tǒng)動力學(xué)建模
2.1.3 多柔體系統(tǒng)動力學(xué)建模
2.2 開環(huán)遞推陀螺柔性多體系統(tǒng)動力學(xué)
2.2.1 開環(huán)陀螺柔性多體系統(tǒng)描述
2.2.2 單陀螺柔性體運(yùn)動學(xué)描述
2.2.3 單陀螺柔性體動力學(xué)建模
2.2.4 多體系統(tǒng)遞推運(yùn)動學(xué)關(guān)系
2.2.5 陀螺柔性多體系統(tǒng)遞推動力學(xué)建模
2.3 陀螺柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)遞推動力學(xué)仿真
2.3.1 空間機(jī)械臂系統(tǒng)構(gòu)型及仿真參數(shù)
2.3.2 仿真算例結(jié)果與結(jié)論
2.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 具有閉環(huán)約束的雙臂空間機(jī)器人動力學(xué)與自適應(yīng)控制
3.1 系統(tǒng)運(yùn)動方程
3.1.1 系統(tǒng)構(gòu)型描述與坐標(biāo)系定義
3.1.2 無約束系統(tǒng)的運(yùn)動方程
3.1.3 約束系統(tǒng)的運(yùn)動方程
3.2 慣量參數(shù)不確定下的自適應(yīng)控制
3.2.1 系統(tǒng)不確定參數(shù)線性化
3.2.2 自適應(yīng)跟蹤控制器設(shè)計
3.3 空間機(jī)器人雙臂捕獲仿真算例
3.3.1 系統(tǒng)參數(shù)與初始條件
3.3.2 仿真結(jié)果與結(jié)論
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 基于控制力矩陀螺驅(qū)動的空間機(jī)器人軌跡規(guī)劃
4.1 控制力矩陀螺驅(qū)動的空間機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)
4.2 空間機(jī)器人姿態(tài)受控情形下的軌跡規(guī)劃
4.2.1 基體平動運(yùn)動模型解耦
4.2.2 基于投影矩陣的軌跡規(guī)劃
4.2.3 基于奇異值分解的軌跡規(guī)劃
4.3 空間機(jī)器人自由漂浮情形下的軌跡規(guī)劃
4.4 仿真算例
4.4.1 系統(tǒng)參數(shù)
4.4.2 姿態(tài)受控情形下的仿真結(jié)果
4.4.3 自由漂浮情形下的仿真結(jié)果
4.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 陀螺驅(qū)動空間機(jī)器人分散自適應(yīng)滑?刂
5.1 系統(tǒng)描述
5.2 系統(tǒng)運(yùn)動方程
5.2.1 系統(tǒng)坐標(biāo)和基本向量
5.2.2 系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)
5.3 分散自適應(yīng)滑模控制器設(shè)計
5.3.1 控制問題描述
5.3.2 控制律設(shè)計
5.3.3 控制力矩陀螺操縱律
5.4 仿真算例
5.4.1 系統(tǒng)構(gòu)型與參數(shù)
5.4.2 控制目標(biāo)
5.4.3 干擾力矩
5.4.4 控制參數(shù)
5.4.5 仿真結(jié)果與分析
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 基于陀螺驅(qū)動的雙臂空間機(jī)器人魯棒軌跡跟蹤控制
6.1 系統(tǒng)描述與基本假設(shè)
6.2 系統(tǒng)運(yùn)動方程
6.2.1 開鏈系統(tǒng)運(yùn)動方程
6.2.2 閉鏈系統(tǒng)運(yùn)動方程
6.3 系統(tǒng)控制器設(shè)計
6.3.1 問題描述
6.3.2 控制器設(shè)計
6.4 陀螺力矩分析與操縱律設(shè)計
6.4.1 控制力矩分配
6.4.2 控制力矩陀螺操縱律
6.5 仿真算例
6.5.1 系統(tǒng)構(gòu)型與參數(shù)
6.5.2 操縱變量期望軌跡
6.5.3 控制參數(shù)
6.5 ,4干擾力矩
6.5.5 仿真結(jié)果與分析
6.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 空間機(jī)械臂系統(tǒng)有限時間軌跡跟蹤控制
7.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)飽和下的空間機(jī)械臂系統(tǒng)有限時間軌跡跟蹤控制
7.1.1 終端滑?刂破
7.1.2 數(shù)值仿真
7.2 具有執(zhí)行機(jī)構(gòu)不確定性的空間機(jī)械臂系統(tǒng)的連續(xù)積分滑?刂
7.2.1 空間機(jī)械臂系統(tǒng)預(yù)先知識及動力學(xué)模型
7.2.2 連續(xù)積分滑模控制器設(shè)計
7.2.3 仿真算例
7.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 歐拉-拉格朗日系統(tǒng)模型的空間機(jī)械臂系統(tǒng)軌跡跟蹤控制
8.1 基于觀測器的輸入時滯不確定歐拉-拉格朗日系統(tǒng)魯棒控制
8.1.1 問題描述
8.1.2 非線性擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測器設(shè)計
8.1.3 基于觀測器的控制器設(shè)計
8.1.4 數(shù)值仿真與分析
8.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自由漂浮空間機(jī)械臂系統(tǒng)控制
8.2.1 問題描述
8.2.2 雙向長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.2.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制器設(shè)計
8.2.4 數(shù)值仿真與分析
8.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 變速控制力矩陀螺柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)機(jī)動控制與振動抑制
9.1 系統(tǒng)描述與建模
9.1.1 系統(tǒng)描述
9.1.2 陀螺柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)建模
9.2 系統(tǒng)軌跡眼蹤與振動控制
9.2.1 動力學(xué)模型分解
9.2.2 復(fù)合控制器的設(shè)計
9.2.3 變速控制力矩陀螺操縱律設(shè)計
9.3 數(shù)值仿真
9.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章 柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)無速度軌跡跟蹤與主動振動控制
10.1 混合執(zhí)行機(jī)構(gòu)柔性空間機(jī)械臂系統(tǒng)動力學(xué)
10.1.1 系統(tǒng)描述
10.1.2 基于VS
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