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《視覺測量誤差對(duì)空間機(jī)械臂捕獲目標(biāo)衛(wèi)星控制精度的影響分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第26卷第3期航天器工程V01．26No．3；!!!生!旦墨里壘堡墾曼堡壘E!蘭墮魚!墮墾墾墾!墮魚i!視覺測量誤差對(duì)空間機(jī)械臂捕獲目標(biāo)衛(wèi)星控制精度的影響分析王興龍周志成曲廣吉(中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部，北京100094)摘要空間機(jī)械臂通過視覺伺服測量其末端與目標(biāo)衛(wèi)星之間的相對(duì)位置和姿態(tài)信息，以此規(guī)劃和控制關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡，完成捕獲操作。文章分析了視覺測量誤差對(duì)空間機(jī)械臂捕獲目標(biāo)衛(wèi)星控制精度的影響。首先，建立視覺伺服系統(tǒng)的測量誤差模型。然后，根據(jù)目標(biāo)衛(wèi)星捕獲控制算法推導(dǎo)了測量誤差到單步和最終控制誤差的傳遞模型。最后，通過工程算例仿真，
2、計(jì)算分析了不同測量誤差對(duì)應(yīng)的相對(duì)位置、姿態(tài)、線速度和角速度的控制精度，給出了指定控制精度所允許的最大測量誤差范圍。文章研究結(jié)果可為空間機(jī)械臂的測量和控制精度指標(biāo)設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞空間機(jī)械臂；目標(biāo)衛(wèi)星捕獲；視覺測量誤差；控制精度中圖分類號(hào)：TP241．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．03．005InfluenceAnalysisSpaceManipulatorControlofVisualMeasurementErrorsonPrecisionforCapturingaTargetSat
3、elliteWANGXinglongZHOUZhichengQUGuangji(InstituteofTelecommunicationSatellite，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Spacemanipulatorusesvisualservotomeasuretherelativepositionandattitudeinfor—marionbetweenitsendeffectorandthetargetsatellite，SOastoplan
4、andcontrolitsjointmotiontrajectoriestOcompletethecapturingoperation．Thispaperfocusesontheinfluenceanalysisofvisualmeasurementerrorsonspacemanipulatorcontrolprecisionforcapturingthetargetsatel～lite．ThemeasurementerrormodelofvisualservosystemiSestablished，then，thetransfermo
5、d～elsfrommeasurementerrorstOone-stepandfinalcontrolerrorsarederivedonthebasisoftargetsatellitecapturingcontrolalgorithm．Thecontrolprecisionofrelativeposition，attitude，linearvelocityandangularvelocitycorrespondingtodifferentmeasurementerrorsiscalculatedbynu～mericalsimulati
6、ons．Themaximalmeasurementerrorspermittedbythegivencontrolprecisionarepresentedasconclusions．Theresultsofthispapercanprovidereferencesforthemeasure～mentandcontrolprecisiondesignofthespacemanipulator．Keywords：spacemanipulator；targetsatellitecapturing；visualmeasurementerror；
7、controlpreci—S1nn收稿日期：2017—04—28；修回日期：2017—05—22基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(11272334)作者簡介：王興龍，男，博士研究生，研究方向?yàn)楹教炱骺傮w設(shè)計(jì)、航天器動(dòng)力學(xué)與控制。Email：wangxinglon91987@163．tom。32航天器工程26卷1引言空間機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)與控制技術(shù)口2是航天器在軌服務(wù)體系的核心技術(shù)之一。服務(wù)衛(wèi)星通過空間機(jī)械臂完成對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星的捕獲連接∽，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)施故障修復(fù)等在軌服務(wù)操作。為減小目標(biāo)衛(wèi)星捕獲瞬時(shí)的碰撞沖擊，要求實(shí)時(shí)規(guī)劃和控制空間機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡，
8、實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂末端對(duì)目標(biāo)衛(wèi)星捕獲接口的相對(duì)位置姿態(tài)同步跟蹤。對(duì)于自主控制方式?，空間機(jī)械臂通過視覺伺服實(shí)時(shí)采集目標(biāo)衛(wèi)星圖像信息．輸入其控制系統(tǒng)形成閉環(huán)反饋控制，因而視覺測量誤差對(duì)空間機(jī)械臂捕獲目標(biāo)
