基于触力感知的空间非合作目标惯量参数辨识方法研究.pdf

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1、30上海AEROSPACE航天SHANGHAI第34卷2017年第1期文章编号：1006—1630(2017)02—0030—17基于触力感知的空间非合作目标惯量参数辨识方法研究楚中毅1，马也1，卢山2～，侯月阳2～，王奉文2’3(1．北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191；2．上海市航天智能控制技术重点实验室，上海201109；3．上海航天控制技术研究所，上海201109)摘要：因空间机械臂系统内部存在较强的动力学与运动学耦舍关系，为防止捕获操作对系统的姿态和轨迹产生影响，需对捕获的空间非合作目标的惯量参数进行精

2、确辨识，针对传统的辨识研究仅考虑辨识的基本原理，忽略了实际辨识过程中存在的辨识误差等重要问题，提出了一种新颖的基于触力信息的空间非合作目标惯量参数完整辨识方法。先对辨识过程中存在的各种误差及其对辨识结果影响进行了理论推导，在此基础上提出了一种包含末端触力信息及末端执行器力、力矩信息的改进辨识方程，削弱辨识过程中误差的累积效应及其对辨识结果的影响。此外，考虑量测误差中包含复杂的噪声信息，提出了递推最小二乘法一仿射投影符号算法(RL孓APSA)混合算法，并基于此算法解算辨识方程，以确保辨识结果的稳定性。为验证所提辨识方法的有效性，构造了

3、多自由度空间机械臂系统模型，用Adams-Matlab联合仿真平台进行相应的仿真实验，实验结果证实了所提辩识方法的有效性。关键词：空间非合作目标；惯量参数；触力信息；递推最小二乘法一仿射投影符号算法；参数辨识；辨识误差；空间机械臂；触力感知中图分类号：V448．22文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2017．02．002Contact_ForceMeasurementBasedInertialParameterIdentificationMethodforaSpaceNon—Cooperati

4、veTargetCHUZhong—yil，MAYel，LUShan2～，HOUYue—yan92～，WANGFeng—wen2’3(1．SchoolofInstrumentScienceandOpto—Electronics，BeihangUniversity，Beijing10019l，China：2．ShanghaiKeyLaboratoryofAerospaceIntelligentControlTechnology，Shanghai201109，China；3．ShanghaiInstituteofSpaceflightCo

5、ntrolTechnology，Shanghai201109，China)Abstract：Anovelcontact—forceinformationbasedinertialparameteridentificationmethodforaspacenon—cooperativetargetwaspresentedbecauseofstrongdynamicandkinematiccouplingexistinginspacerobotsystem，whiletheinertialparameteridentificationo

6、fthespacenon—cooperativetargetwasessentialfortheidealcontrolstrategybasedonchangesintheattitudeandtrajectoryofthespacerobotviacapturingoperationsandconventionalstudieswouldmerelyrefertOtheprincipleandtheoryofidentification，andignoreidentificationerrorinpracticalidentif

7、icationprocess．Tosolvethisissue，allkindsoferrorsinidentificationandtheeffectoftheseerrorsonidentificationresultswerefirstlyillustrated，andamodifiedidentificationequationincorporatingendcontact—forceinformation，aswellasforceandtorqueinformationofend—effector，werepropose

8、dtOweakentheaccumulationoferrorsandtheeffectoferrorsonidentificationresults．Furthermore，consideringcomplexnoiseinform