漂浮基空间机器人系统基于增广变量思想的改进变结构滑模控制

摘要：

讨论载体位置与姿态均不受控制的漂浮基空间机器人系统的控制问题.首先导出了空间机器人欠驱动形式的系统动力学方程.之后借助于增广变量法,证明可以将上述系统动力学方程及系统增广广义Jacobi矩阵分别表示为一组适当选择的组合惯性参数的线性函数.以此为基础,根据具有较强鲁棒性的变结构滑模控制理论,设计了一种空间机器人惯性空间期望轨迹跟踪的改进变结构滑模控制方案.与传统变结构滑模控制相比,所提控制方案通过一次离线预估控制律中相关矩阵元素的上下限,从而避免了实时控制过程中重复计算系统动力学方程中科氏力、离心力项的麻烦,因此有效减少了计算量,更适用于机载计算机运算能力有限的空间机器人控制系统实时应用.仿真运算,证实了方法的有效性.

关键词：漂浮基空间机器人、增广变量法、惯性空间、改进变结构滑模控制

所属期刊栏目：30

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目10672040、10372022;福建省自然科学基金资助项目E0410008

在线出版日期：2010-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：618-624