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內容簡介

　　《空間機器人捕獲翻滾目標的動力學與控制》面向空間飛行器在軌服務對空間機器人操作與控制的需求，以空間機器人捕獲翻滾目標過程中的動力學、運動規(guī)劃和協(xié)調控制為主線，主要內容包括：空間機器人捕獲翻滾目標的動力學建模、捕獲目標過程中的約束處理與協(xié)調控制策略、基于機器學習的翻滾目標運動預測與抓捕決策、抓捕目標時機確定和****抓捕軌跡規(guī)劃與控制、空間機器人接近目標和捕獲目標后消旋的****軌跡規(guī)劃與控制、捕獲目標后的參數(shù)辨識與自適應控制，以及地面驗證實驗中空間和地面機器人之間的動力學等效條件、控制相似律和動力學誤差補償策略等?！犊臻g機器人捕獲翻滾目標的動力學與控制》是空間機器人動力學與控制領域的一本科技專著，適合于空間機器人技術與應用、航空宇航科學與技術、控制理論與工程等領域的科學研究和工程技術人員閱讀和研究參考，也可作為高等院校相關專業(yè)研究生的教材或教學參考書。

作者簡介

　　羅建軍，西北工業(yè)大學航天學院教授、博士生導師，航天學院學術委員會主任、航天飛行動力學技術重點實驗室副主任，民用航天技術專家組成員。宗立軍，香港中文大學（深圳）博士后，IEEE會員。主要研究方向為空間機器人軌跡規(guī)劃與控制及其地面實驗驗證等。王明明，西北工業(yè)大學航天學院副教授，博士生導師，主要研究方向為多體動力學建模、集群機器人與空間機器人技術、實時分布式地面仿真系統(tǒng)構建等。

圖書目錄

第1章緒論
1．1 研究背景與意義
1．2 空間機器人捕獲翻滾目標過程與需求
1．2．1 捕獲過程與挑戰(zhàn)
1．2．2 捕獲目標的技術需求
1．3 空間機器人捕獲翻滾目標動力學與控制研究綜述
1．3．1 空間機器人動力學建模
1．3．2 空間機器人軌跡規(guī)劃
1．3．3 空間機器人控制
1．3．4 地面實驗系統(tǒng)與技術
1．4 本書內容安排及特色
1．4．1 主要內容及章節(jié)安排
1．4．2 特色與創(chuàng)新
參考文獻
第2章空間機器人捕獲翻滾目標動力學建模
2．1 引言
2．2 空間機器人動力學模型
2．2．1 牛頓-歐拉方程形式動力學模型
2．2．2 拉格朗日方程形式動力學模型
2．2．3 逆鏈動力學模型
2．2．4 非慣性坐標系下動力學模型
2．3 空間翻滾目標動力學模型
2．3．1 軸對稱剛體翻滾目標
2．3．2一般剛體翻滾目標
2．4 組合體動力學模型
2．5 空間機器人及組合體的動力學耦合性
2．5．1 動力學耦合性建模
2．5．2 動力學耦合性指標
2，5．3 動力學耦合性分析
2．6 本章小結
參考文獻
第3章空間機器人捕獲目標過程的約束處理與控制策略
3．1 引言
3．2 捕獲目標過程中的約束
3．2．1 躲避障礙物約束
3．2．2 輸入受限約束
3．2．3 一般約束的數(shù)學形式
3．3 不等式約束處理方法
3．3．1 狀態(tài)不等式轉化為擴展動態(tài)子系統(tǒng)
3．3．2 輸入不等式轉化為飽和函數(shù)
3．4 含不等式約束的最優(yōu)控制問題求解方法
3．4．1 含不等式約束的最優(yōu)控制問題轉化
3．4．2 收斂性分析
3．4．3 轉化后最優(yōu)控制問題的求解
3．5 協(xié)調控制策略
3．5．1 閉環(huán)逆運動學控制
3．5．2 逆動力學控制
3．6 本章小結
參考文獻
第4章空間翻滾目標運動預測與抓捕決策
4．1 引言
4．2 空間翻滾目標運動狀態(tài)預測
4．2．1 預測問題與機器學習
4．2．2 基于稀疏高斯過程的目標預測
4．2．3 基于啟發(fā)式優(yōu)化的目標數(shù)據訓練
4．2．4 空間翻滾目標長期運動預測
4．3 目標意圖預測與機械臂動作決策
4．3．1 決策問題與強化學習
……
第5章逼近階段的最優(yōu)軌跡規(guī)劃與協(xié)調控制
第6章抓捕時機確定和抓捕軌跡規(guī)劃與控制
第7章捕獲目標后的參數(shù)辨識與自適應控制
第8章捕獲目標后的消旋軌跡規(guī)劃與組合體協(xié)調控制
第9章空間機器人動力學與控制地面驗證等效方法