空间大型机械臂关节控制系统及轨迹规划研究

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空间大型机械臂关节控制系统及轨迹规划研究

     论文目录

摘要第1-6页

Abstract第6-16页

第1章 绪论第16-37页

   ·引言第16页

   ·空间大型机械臂研究现状综述第16-18页

   ·空间大型机械臂关节控制系统研究现状综述第18-30页

     ·空间机械臂关节伺服控制技术研究现状第19-25页

     ·空间机械臂关节容错技术研究现状第25-30页

   ·柔性关节位置控制技术综述第30-34页

   ·空间机器人轨迹规划方法综述第34-35页

   ·课题来源及主要研究内容第35-37页

     ·课题来源及意义第35-36页

     ·课题主要研究内容第36-37页

第2章 空间机械臂关节可重构控制系统设计第37-70页

   ·引言第37页

   ·空间大型机械臂原理样机结构及功能分析第37-39页

     ·空间大型机械臂地面原理样机结构组成第37-38页

     ·空间大型机械臂控制系统结构第38-39页

     ·空间大型机械臂工作模式及要求第39页

   ·机械臂关节结构及传感系统设计第39-45页

     ·机械臂关节结构组成第39-41页

     ·机械臂关节传感系统设计第41-45页

   ·基于 FPGA-FPGA 的可重构关节控制系统设计第45-56页

     ·基于 FPGA 的关节控制系统设计第45-48页

     ·关节控制器接口设计第48-53页

     ·关节控制器工作模式第53-55页

     ·关节控制器可靠性分析第55-56页

   ·适合空间环境的关节控制器电源系统设计第56-62页

     ·关节控制器电源系统总体结构组成第56-57页

     ·多路 DC/DC 变换电源电路设计第57-58页

     ·线性电源电路设计第58-59页

     ·单粒子闩锁保护电路设计第59-62页

   ·关节控制器温控系统及抗辐射设计第62-68页

     ·关节控制器温度控制系统设计第62-64页

     ·关节控制器抗辐射设计第64-68页

   ·本章小结第68-70页

第3章 双绕组永磁同步电机控制与容错策略第70-93页

   ·引言第70页

   ·永磁同步电机数学模型第70-75页

     ·单绕组永磁同步电机数学模型第71-73页

     ·双绕组永磁同步电机数学模型第73-75页

   ·基于 FPGA 的电流闭环控制器设计第75-82页

     ·基于 FPGA 的 PMSM 电流闭环控制器设计第76-79页

     ·基于 FPGA-FPGA 的 DS-PMSM 容错电流均衡控制器设计第79-82页

   ·电机伺服系统故障检测方法第82-88页

     ·位置传感器故障检测方法第82-84页

     ·电机绕组和逆变器开关故障检测方法第84-87页

     ·制动器故障检测方法第87页

     ·FPGA 控制器故障检测方法第87-88页

     ·电机伺服系统故障检测流程第88页

   ·电机伺服系统容错策略第88-91页

     ·单机冷备份模式容错策略第90-91页

     ·双机热备份模式容错策略第91页

   ·本章小结第91-93页

第4章 柔性关节位置控制与振动抑制研究第93-113页

   ·引言第93页

   ·柔性关节动力学模型及传动系统特性分析第93-95页

     ·柔性关节动力学模型第93-94页

     ·柔性关节传动系统特性分析第94-95页

   ·柔性关节非线性全闭环抗饱和位置控制器设计第95-103页

     ·位置传感器反馈特性分析第95-96页

     ·关节位置控制器设计第96-98页

     ·二自由度抗饱和电机速度闭环控制器设计第98-99页

     ·非线性关节位置闭环控制器设计第99-100页

     ·关节位置控制器实验验证第100-103页

   ·基于力矩反馈的柔性关节振动抑制研究第103-110页

     ·柔性关节振动状态动力学分析第104-107页

     ·基于振动力矩反馈的控制器设计第107-109页

     ·柔性关节振动抑制实验验证第109-110页

   ·柔性关节伺服控制器总体结构第110-112页

   ·本章小结第112-113页

第5章 空间大型机械臂笛卡尔轨迹规划研究第113-141页

   ·引言第113页

   ·空间机械臂基本运动学方程第113-119页

     ·空间大型机械臂工作模式分析第113-115页

     ·空间机器人系统一般运动学方程第115-117页

     ·自由飘浮空间机器人系统运动学方程第117-119页

   ·自由飘浮空间机械臂笛卡尔轨迹规划方法第119-121页

   ·空间机械臂末端笛卡尔轨迹参数化方法第121-129页

     ·三次样条函数基本原理及改进第122-127页

     ·基于三次样条函数的参数化方法第127-129页

   ·基于遗传算法的笛卡尔轨迹优化第129-132页

     ·轨迹优化目标函数设计第129-130页

     ·轨迹优化约束条件第130-131页

     ·基于遗传算法的轨迹优化过程第131-132页

   ·笛卡尔轨迹优化仿真研究第132-140页

     ·空间大型机械臂系统仿真模型第132页

     ·点到点运动笛卡尔轨迹优化仿真第132-136页

     ·多点约束运动笛卡尔轨迹优化仿真第136-140页

   ·本章小结第140-141页

结论第141-143页

参考文献第143-154页

附录第154-157页

攻读学位期间发表的学术论文及其他成果第157-159页

致谢第159-160页

个人简历第160页

论文编号BS2017202，这篇论文共160页
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