面向输出约束的空间柔性机械臂的建模及自适应边界控制研究

项目名称： 面向输出约束的空间柔性机械臂的建模及自适应边界控制研究

项目编号： No.61403063

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张爽

作者单位： 电子科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 柔性机械臂由于有质量轻、造价低、精度高、灵活度高、操作空间大等优点被广泛的应用于空间站任务中。然而由于外部扰动的影响以及其自身的柔性特性，柔性机械臂在运动过程中的弹性形变以及自身扭曲等将导致端点产生轨迹偏差以及高频振动等问题。此外，机械臂自身弹性变形过大会引起其弹性振动，过激的振动甚至会导致柔性结构的断裂。本项目以空间柔性机械臂系统作为研究对象，拟设计一种主动的边界控制策略，从而抑制机械臂振动并达到轨迹跟踪的控制目的。此外，本项目拟设计一种新型的控制器以保证其振动输出约束在安全的范围内，将有效的防止因机械振动过大而导致的柔性连杆断裂现象。针对太空中的未知扰动与系统的未知参数，设计扰动观测器和自适边界控制应算法提高系统性能。本项目将采用李亚普诺夫方法分析系统稳定性，并在仿真与实验平台进行验证，为实际工程中柔性机械臂的研究提供新的理论依据。

中文关键词： 分布式参数系统；柔性结构；边界控制；；

英文摘要： Flexible robotic manipulators incorporate some merits of lower arm cost, better energy efficiency, higher operation speed, and improved mobility. These merits well motivate the use of flexible manipulators in space. However, the flexible manipulator syste

英文关键词： Distributed Parameter System；Flexible Manipulator；Boundary Control；；