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空间机械臂非完整运动规划的遗传算法研究

宇航学报 2005年第3期26卷 262-266,325页

作者：戈新生陈立群吕杰北京机械工业学院基础部北京100085 上海大学力学系上海应用数学和力学研究所上海200072

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时,系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统。由于非完整约束的不可积性,非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。现利用非完整特性研究了自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动控制... 详细信息

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时,系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统。由于非完整约束的不可积性,非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。现利用非完整特性研究了自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动控制问题。首先导出带空间机械臂的航天器三维姿态运动数学模型,并将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。在运动规划中,根据最优控制原理和优化理论,提出基于遗传算法的最优运动规划数值算法。通过数值仿真,表明该方法对空间机械臂及航天器三维姿态运动的非完整运动规划是有效的。

关键词：空间机械臂姿态运动非完整运动规划遗传算法

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非完整动力学逆问题的某些提法和解法

北京理工大学学报 1991年第2期11卷 18-25页

作者：梅凤翔北京理工大学应用力学系

提出非完整动力学逆问题的某些提法和解法,包括对常质量非完整系统,当已知运动的某些第一积分时来求系统的运动方程以及约束方程;对变质量非完整系统,在已知运动时来求质量的变化规律以及微粒的分离速度。并给出一些例子来说明解法的应用。

关键词：动力学逆问题非完整分析力学

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基于微分几何的非完整移动操作臂解耦控制

高技术通讯 2011年第4期21卷 398-403页

作者：马良闫继宏赵杰陈志峰哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室哈尔滨150080

针对在非完整移动操作臂（NMM）系统协调控制中传统解耦线性化方法所带来的局部线性化及近似线性化等问题，采用微分几何方法，通过适当的微分同胚和非线性反馈实现NMM系统多输入多输出非线性解耦控制，将多变量、强耦合、非线性的复杂... 详细信息

针对在非完整移动操作臂（NMM）系统协调控制中传统解耦线性化方法所带来的局部线性化及近似线性化等问题，采用微分几何方法，通过适当的微分同胚和非线性反馈实现NMM系统多输入多输出非线性解耦控制，将多变量、强耦合、非线性的复杂系统精确转换为线性解耦系统。由NMM系统的状态方程建立其仿射非线性系统模型，并进行解耦条件验证，通过微分几何方法得到NMM的线性解耦系统，同时对解耦后的线性子系统设计PD轨迹跟踪控制器。仿真结果表明该控制器具有良好的跟踪效果，并验证了利用微分几何方法解耦后线性系统的正确性。

关键词：微分几何非完整移动操作臂解耦非线性

自由漂浮空间机械臂非完整运动规划的粒子群优化算法

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机械工程学报 2007年第4期43卷 34-38页

作者：戈新生孙鹏伟北京机械工业学院机械工程系北京100085

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时,系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统,由于非完整约束的不可积性,非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。针对这一问题,利用非完整特性研究自由漂浮空间机械臂的三维姿态... 详细信息

带空间机械臂航天器系统在无外力矩作用时,系统相对于总质心的动量矩守恒而变为非完整系统,由于非完整约束的不可积性,非完整系统的运动规划与控制比一般系统要困难得多。针对这一问题,利用非完整特性研究自由漂浮空间机械臂的三维姿态运动规划问题,导出带空间机械臂的航天器三维姿态运动数学模型,并将系统的控制问题转化为无漂移系统的非完整运动规划问题。在运动规划中,引入Fourier基函数构成系统控制输入,对基函数的系数向量优化,提出一种应用粒子群优化的最优运动规划数值算法。数值仿真表明该方法对空间机械臂及航天器三维姿态运动的非完整运动规划是有效的。

关键词：空间机械臂姿态运动非完整运动规划粒子群优化算法

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非完整非保守动力学系统的守恒律

力学学报 1989年第1期21卷 75-83页

作者：刘端北京理工大学应用力学系

本文应用Jourdain微分变分原理研究了非完整非保守力学系统的守恒定律,给出了受一阶非线性非完整约束的非保守系统的广义Noether等式.

关键词：守恒定律非完整动力学系统

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非完整轮式移动机器人的轨迹跟踪滑模控制

控制工程 2010年第6期17卷 849-852页

作者：常江孟庆鑫哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001 佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007

由于轮式移动机器人的非完整性质和运动受限性质,它的轨迹跟踪已经成为一类具有挑战性的控制问题。针对一个可以在医院环境中执行护理任务的室内移动机器人-护士助手机器人,提出一种轮式移动机器人的轨迹跟踪滑模控制方法。由移动机器... 详细信息

由于轮式移动机器人的非完整性质和运动受限性质,它的轨迹跟踪已经成为一类具有挑战性的控制问题。针对一个可以在医院环境中执行护理任务的室内移动机器人-护士助手机器人,提出一种轮式移动机器人的轨迹跟踪滑模控制方法。由移动机器人在极坐标系中的运动学方程出发设计一个滑模控制器,进而提出了一种新的滑模控制方法,解决了在极坐标系中关于运动学的跟踪问题。分析了此方法的稳定性和执行性能,并且通过仿真证明这个控制方法的实际应用的有效性。

关键词：轮式移动机器人非完整滑模控制轨迹跟踪