具有未知载荷参数的漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊自适应补偿控制

摘要

讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下,漂浮基空间机械臂载体姿态及机械臂关节协调运动的控制问题.利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系,建立了漂浮基空间机械臂完全能控形式的系统动力学方程.以此为基础,针对空间机械臂末端爪手所持载荷参数未知的情况,设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案,即通过模糊自适应补偿控制器米弥补系统未知参数对标称计算力矩控制器的影响,以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性.文中提到的控制方案能够有效地控制漂浮基空间机械臂的载体姿态及机械臂关节,可以协调地完成期望的轨迹运动,并具有不需要反馈和测量空间机械臂载体的位置、移动速度、移动加速度,同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点.通过系统数值仿真证实了方法的有效性.