空间绳系机器人飞行控制技术(精)

空间绳系机器人是由传统空间机械臂与空间绳系 系统结合形成的一种新型柔性空间机器人系统，具有 机动灵活、操作半径大、安全性高等优势，是当前在 轨操控技术发展的热点方向之一。由于空间系绳分布 质量、弹性、柔性等特点及两端绑体的多刚体构型， 空间绳系机器人的飞行控制问题十分复杂。孟中杰、 黄攀峰著的《空间绳系机器人飞行控制技术(精)》按 照空间绳系机器人的典型操作任务流程，重点介绍了 对非合作目标的逼近、抓捕、辅助稳定、拖曳变轨四 个阶段的控制方法，融合了本研究团队研究过程中的 技术报告、学位论文等，是本研究团队近年来空间绳 系机器人控制方面理论成果的提炼和升华。 本书适合从事空间机器人技术、空间绳系系统、 飞行控制等相关专业的工程技术人员参考，也可以作 为高等院校航天应用类、航天器控制类相关专业研究 生和高年级本科生的辅助教材。

第1章 绪论 1.1 空间绳系机器人的概念 1.2 空间绳系机器人的研究计划与进展 1.2.1 空间绳系系统类型 1.2.2 空间绳系系统研究计划 1.3 空间绳系机器人飞行控制研究进展 1.3.1 空间绳系机器人动力学建模 1.3.2 空间绳系机器人目标星逼近控制 1.3.3 空间绳系机器人目标星抓捕控制 1.3.4 空间绳系机器人目标星辅助稳定控制 1.3.5 空间绳系机器人拖曳变轨控制 1.4 本书内容介绍 第2章 空间绳系机器人的目标逼近控制 2.1 空间绳系机器人的动力学模型 2.1.1 空间系绳动力学模型 2.1.2 空间绳系机器人动力学建模 2.1.3 空间绳系机器人动力学模型离散化 2.1.4 空间绳系机器人动力学模型验证 2.2 空间绳系机器人的中远距离逼近控制 2.2.1 空间绳系机器人逼近动力学任务分析 2.2.2 中远距离逼近的邻域最优控制器设计 2.2.3 仿真分析 2.3 空间绳系机器人的超近距离逼近控制 2.3.1 帆板支架边缘线观测模型 2.3.2 目标星超近距离逼近模型 2.3.3 基于直线跟踪的混合视觉伺服控制 2.3.4 实验分析 2.4 小结 第3章 空间绳系机器人的目标抓捕稳定控制 3.1 空间绳系机器人目标抓捕动力学分析 3.1.1 空间目标星动力学模型 3.1.2 空间绳系机器人／目标碰撞模型 3.1.3 空间绳系机器人／目标碰撞分析 3.2 空间绳系机器人目标抓捕稳定控制 3.2.1 空间绳系机器人目标抓捕模型 3.2.2 基于阻抗控制的抓捕鲁棒自适应控制 3.2.3 仿真分析 3.3 小结 第4章 利用推力器的空间目标星辅助稳定控制 4.1 空间绳系机器人／目标星组合体快速稳定控制 4.1.1 空间绳系机器人／目标星组合体动力学模型 4.1.2 基于快速终端滑模的组合体姿态控制器设计 4.1.3 基于零空间修正伪逆法的控制力矩分配 4.1.4 仿真分析 4.2 推力方向未知／变化的组合体稳定控制 4.2.1 推力方向未知的组合体姿态自适应控制 4.2.2 推力方向变化的控制力鲁棒分配 4.2.3 仿真分析 4.3 组合体姿态／系绳状态自适应稳定控制 4.3.1 系绳／机器人／目标星组合体动力学模型