RRRobot的非完整运动规划

六足机器人RHex(Hexapod Robot)在平坦的地形上具有良好的运动性能,但在崎岖的地形上运动时,可能会被困住而无法运动.利用机器人腿的摆动可以克服和摆脱这种困境.为此,将六足机器人模型简化为RRRobot(Rocking and Rolling Robot)模型,在系统角动量为零的情况下,动力学方程降阶为非完整形式运动学方程.系统的运动控制问题可转化为无漂移系统的非完整运动规划问题.通过对腿的摆动设计从而使机器人本体达到转动的期望位置.数值仿真结果表明该运动规划对转动模型机器人是有效的.     

欠驱动Furuta摆的摇起与平衡控制

欠驱动机械系统是一类构成系统的广义坐标维数多于控制输入维数的非线性系统.该系统具有很强的非线性,对于这类系统的研究有助于非线性控制理论的发展.针对欠驱动Furuta摆系统,利用非线性控制方法分别设计了摇起和平衡控制器.运用基于能量的控制方法设计了摇起控制器,利用LQR方法设计平衡控制器.两个控制器通过切换实现控制转换.最后通过仿真实验验证了控制器的可行性.     

单翼太阳帆板航天器非约束模态动力学建模及特性研究

针对中心刚体-单翼大挠性结构的航天器，建立了一种非约束模态展开的动力学模型。探讨挠性航天器非约束模态动力学建模及动态特性，首先利用哈密顿原理建立了挠性航天器动力学方程，然后进行了模态离散化，分别在约束模态和非约束模态下讨论相关的特征值问题，非约束模态采用瑞利里兹法，求解了单翼挠性航天器的特征值问题，最后进行了数值仿真，比较约束模态与非约束模态之间的差异，并用有限元软件进行对比验证，得到了随着太阳能帆板长度的增加，即刚柔惯量比的减小，非约束模态比约束模态更加贴近实际情况的结论。