一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法技术

本发明专利技术公开了一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，包括基于拉格朗日方程建立空间机器人基座姿态的动力学方程；设置调节空间机器人的基座姿态的鲁棒控制器；调整鲁棒控制器的稳定性。该方法基于预设性能控制和滑模控制，针对空间机器人基座姿态调整的鲁棒控制方法，实现了动力学耦合效应下基座姿态调整的鲁棒控制。

A robust control method for the base posture of a space robot

The invention discloses a robust space robot base attitude control method, including the base attitude dynamics equation of space robot based on Lagrange equation is established; robust controller set base attitude regulation of space robot; stability robust controller. Based on preset performance control and sliding mode control, a robust control method for attitude adjustment of space robot is realized based on the robust control method of attitude adjustment for space robot base.

【技术实现步骤摘要】
一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法
本属于空间机器人
；涉及一种空间机器人基座姿态控制方法，具体的涉及一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法。
技术介绍
随着空间维修、在轨装配和碎片清理等任务需求不断增加，机器人用于空间任务中的数量和能力将不断增加。空间机器人由基座与连接在基座上的机械臂构成。由于基座自由运动，空间机械臂与基座之间存在很强的动力学耦合效应。这种耦合效应使得空间机器人相比于固定基座机器人具有一些特殊的特性。当机械臂运动时，空间机器人基座的姿态也会受到影响。因此，需要研究动力学耦合问题下的姿态控制技术。Yoshida等[1]使用反作用零空间(RNS)的概念，设计零反作用机械臂来消除机械臂的时间损失和速度限制，可用于冗余和非冗余机械臂。然而，零作用只能用于特别的机器人，不可避免的限制了机械臂的工作空间。对空间机器人基座的主动控制是必要的，特别是当机械手执行操作时。Xu等[2]提出了一种自适应控制方案用于带有姿态控制基座的空间机器人系统，同时考虑了动态不确定性。近来，Shi等[3]设计了一种光滑的滑模控制器(SMC)，用于空间机械臂保持期望的姿态，同时机械臂跟随期望轨迹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，基于拉格朗日方程建立空间机器人基座姿态的动力学方程；步骤2，设置调节空间机器人的基座姿态的鲁棒控制器；具体的包括：步骤2.1，设置鲁棒控制器的性能函数，步骤2.2，设置鲁棒控制器的性能边界，步骤2.3，设置鲁棒控制器的PPC策略；步骤3，调整鲁棒控制器的稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，基于拉格朗日方程建立空间机器人基座姿态的动力学方程；步骤2，设置调节空间机器人的基座姿态的鲁棒控制器；具体的包括：步骤2.1，设置鲁棒控制器的性能函数，步骤2.2，设置鲁棒控制器的性能边界，步骤2.3，设置鲁棒控制器的PPC策略；步骤3，调整鲁棒控制器的稳定性。2.根据权利要求1所述的空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤1中在空间机器人在主动力不为0的情况下，建立其动力学方程。3.根据权利要求1所述的空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤2中将空间机器人的机械臂引起的反作用力和力矩作为空间机器人的主动力。4.根据权利要求1或3任意一项所述的空间机器人基座姿态的鲁棒控制方法，其特征在于，所述步骤2.1中设置鲁棒控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明明，罗建军，许若男，袁建平，朱战霞，
申请(专利权)人：西北工业大学，西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61