考慮行星齒輪間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)建模與控制策略研究

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1、fAaf碩士學(xué)位論文題目：考慮行星齒輪間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)建模與控制策略研究學(xué)號(hào)：姓名：何詩(shī)文專業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)導(dǎo)師：紐學(xué)院：自動(dòng)化學(xué)院年月日中國(guó)北京碩士學(xué)位論文題目：考慮行星齒輪間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)建模與控制策略研究學(xué)號(hào)：姓名：何詩(shī)文專業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)導(dǎo)師：賈慶軒教授學(xué)院：自動(dòng)化學(xué)院年月日獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)生）聲明本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研宄工作及取得的研宄成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研宄成果，也不包含為獲得北京郵電大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與

2、我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：々對(duì)（日期：抓關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解北京郵電大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京郵電大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)可以允許釆用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定）保密論文注釋：本學(xué)位論文屬于保密在—年解密后適用本授權(quán)書(shū)。非保密

3、論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書(shū)。日期考慮行星齒輪間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)建模與控制策略研究摘要關(guān)節(jié)作為空間機(jī)械臂系統(tǒng)的重要組成單元，目前被廣泛應(yīng)用于大型空間機(jī)械臂、太空機(jī)器人以及各類空間設(shè)備中。齒輪副間借助間隙發(fā)生相互作用，但隨著間隙的增大，機(jī)械臂振動(dòng)越來(lái)越劇烈，會(huì)影響機(jī)械臂的工作精度，甚至?xí)?dǎo)致機(jī)械臂執(zhí)行任務(wù)失敗。因此，系統(tǒng)開(kāi)展考慮間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)特性分析以及控制策略研究工作具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。面向空間機(jī)械臂在軌操作任務(wù)，以考慮行星齒輪間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)為研宄對(duì)象，本文重點(diǎn)對(duì)機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)建模與控制策略展幵分析與研宄，主要內(nèi)容

4、如下：首先，建立了考慮間隙的空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型。在綜合考慮輪齒柔性、嚙合阻尼、齒側(cè)間隙、嚙合誤差等非線性因素的基礎(chǔ)上構(gòu)建出空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型。其次，提出了一種考慮間隙影響的行星齒輪傳動(dòng)關(guān)節(jié)模型高效求解方法。鑒于空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)的強(qiáng)非線性特點(diǎn)，在哈密頓體系下對(duì)模型進(jìn)行求解，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證完成了齒側(cè)間隙、嚙合剛度等非線性因素變化對(duì)關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)特性的影響分析。最后，對(duì)空間機(jī)械臂關(guān)節(jié)控制策略進(jìn)行研究?；谀嫦蜓a(bǔ)償設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了一種滑?？刂破?，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高精度軌跡跟蹤，通過(guò)與控制策略進(jìn)行對(duì)比，證明了滑?？刂品椒ㄔ谙到y(tǒng)穩(wěn)定性及精確度方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，基于擾

5、動(dòng)觀測(cè)器結(jié)合滑?？刂品椒ǎa(bǔ)償間隙對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制造成的影響。通過(guò)引入擾動(dòng)觀測(cè)器減小間隙的非線性影響，并結(jié)合滑?？刂撇呗赃M(jìn)一步削弱擾動(dòng)觀測(cè)器產(chǎn)生的未估干擾影響。泰關(guān)鍵詞空間機(jī)械臂行星齒輪滑?？刂崎g隙擾動(dòng)觀測(cè)器RESEARCHONDYNAMICSMODELINGANDCONTROLSTRATEGYOFJOINTSCONSIDERINGPLANETARYGEARBACKLASHABSTRACTTheplanetarygeartransmissionjointisregardedasanimportantunitofmechanicalsystemswithhighbearing

6、capacityandlongworkinglife,andhasbeenwidelyusedinlargespacemanipulator,spacerobotandcapsule.Whereas,owingtotheexistenceofbacklash,theeffectcanbetakenbetweeneachgeartrain.However,withtheincreaseofbacklash,violentlyvibrationwillhappenedinspacemanipulator.Asaresult,theprecisionwillbeaffected

7、.What'sworse,itwillleadtoataskfailure.Therefore,thefurtherstudyofdynamicscharacteristicsanalysisandcontrolstrategyofspacemanipulatorsystemwithbacklashhasimportanttheoreticalandpracticevalue.Fortheon-orbitoperationtaskofspacemanipulator,thepaperfocusesondynamicsmodel