空间机器人神经网络自适应滑模目标操控轨迹跟踪控制

作     者：王嵩 王蜀泉 张龙 WANG Song;WANG Shuquan;ZHANG Long

作者机构：中国科学院太空应用重点实验室中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：254-265页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61903354)。 

主　　题：空间机器人 非合作目标 滑模控制 神经网络自适应 

摘      要：针对参数未知的空间目标操控问题,考虑空间机器人负载不确定性、系统动力学不确定性和环境扰动等因素,为实现操作过程的稳定控制及机器人轨迹的有效跟踪,提出一种基于径向基神经网络估计不确定项的自适应增益非奇异终端滑模变结构控制器。首先基于拉格朗日法建立空间机器人的刚体动力学模型。考虑空间机器人基座姿态主动控制模式,使用径向基神经网络对模型中的不确定项进行估计。进而提出基于神经网络估计的非奇异终端滑模控制器,并针对不确定性和扰动的估计误差设计自适应增益,以期实现空间机器人系统轨迹跟踪控制的收敛。仿真校验结果表明所设计的控制方法具有较好的误差收敛速度和控制精度。