含弹簧阻尼装置空间机器人捕获卫星分数阶超扭滑模缓冲柔顺控制

摘要：

针对双臂空间机器人捕获非合作卫星的关节保护问题,在关节电机与机械臂之间加入一种弹簧阻尼装置(SDD),实现了碰撞冲击能量的缓冲、卸载;通过三阶观测器对系统的速度和加速度进行重构,解决了关节受空间限制未能安装速度、加速度传感器导致速度、加速度无法测量的问题;提出了一种匹配SDD的分数阶超扭滑模柔顺控制策略,实现了捕获后的闭链混合体系统的镇定控制,并通过Lyapunov定理证明了系统的稳定性.数值仿真结果表明:SDD可将碰撞冲击载荷减小52.25％,柔顺策略可有效限制关节瞬时冲击力矩.

关键词：双臂空间机器人、捕获操作、弹簧阻尼装置、分数阶超扭滑模控制、柔顺策略

所属期刊栏目：28

分类号：TP241(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;福建省工业机器人基础部件技术重大研发平台资助项目

在线出版日期：2023-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：720-725