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隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展以及人類對(duì)太空探索的不斷深入，空間機(jī)械臂將扮演著越來越重要的角色。由于太空環(huán)境的惡劣會(huì)給宇航員的空間作業(yè)活動(dòng)帶來很大的威脅，因此使用空間機(jī)械臂去協(xié)助甚至代替宇航員完成一些危險(xiǎn)性的工作，既可以在很大程度上保障宇航員的安全，也可以提高工作的效率，而且還可以提高經(jīng)濟(jì)效益?？臻g機(jī)械臂是一種多體系統(tǒng)，因而可以采用多體系統(tǒng)的建模方法。對(duì)于處在自由漂浮狀態(tài)下的空間機(jī)械臂來說，臂桿的運(yùn)動(dòng)會(huì)影響本體的姿態(tài)和位置。因此，在實(shí)際研究中必須考慮空間機(jī)械臂臂桿和本體之間強(qiáng)烈的動(dòng)力學(xué)耦合作用。
本文針對(duì)空間機(jī)械臂的穩(wěn)定性問題，在不考慮載體在空間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的不確定性因素以及外界干擾性的前提下，設(shè)計(jì)了一種基于能量和姿態(tài)的控制器，充分考慮了系統(tǒng)非線性和強(qiáng)耦合的作用，有效地避免了運(yùn)動(dòng)過程中的奇異值問題，并且在目標(biāo)位置處進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。
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