[发明专利]空间绳系机器人近距离抓捕后回收目标的自适应控制方法

摘要

本发明涉及一种空间绳系机器人近距离抓捕后回收目标的自适应控制方法，首先推导了由绳系机器人和被抓捕的目标卫星所组成的复合体，在回收过程中系统的动力学方程，然后通过李雅普诺夫定理，设计了回收过程中的控制力/力矩，设计了复合体动力学参数的辨识律，从而达到复合体的稳定回收。本发明首次提出了待回收复合体的动力学参数辨识律，可以使得整个回收过程，控制量的计算更加精准，从而回收更加平稳。本发明使得空间绳系机器人抓捕非合作目标后所组成的复合体，可以通过系绳拉力稳定快速回收，该方法可以在复合体动力学参数的基础上，克服系绳回收问题中的天然不稳定性，将复合体稳定回收。

主权项

一种空间绳系机器人近距离抓捕后回收目标的自适应控制方法，其特征在于步骤如下：步骤1、建立复合体回收过程的动力学方程：M(q)q··+C(q,q·)q·+G(q)=τ]]>其中：q为系统广义坐标系，是n×1的列向量；τ是系统的控制输入力/力矩，为n×1的列向量；M(q)是一个n×n的正定且对称的惯性矩阵；是一个n×n矩阵；G(q)是一个n×1的列向量；所述系统的广义坐标系q为系统的状态，是时间的函数，q(t)和τ(t)均表示为q和τ；步骤2、计算回收所需要的控制输入τ：τ=M^(q)q··d+C^(q,q·)q·d+G^(q)-Kq~-Ξq~·]]>其中：Ξ为一个正定的且时变矩阵；分别为矩阵M(q)，G(q)的辨识值；K均为正定对称矩阵；系统状态q(t)的期望状态为qd(t)；所述为三个惯性矩阵辨识值与真实值的误差；步骤3、计算复合体的动力学参数的辨识律a~·=-Γ-1YT(q,q·,q·d,q··d)q~·]]>其中：是一个动力学回归矩阵，Γ为正定对称矩阵；步骤4、输入执行控制量τ至控制系统，完成复合体回收。