本书介绍了空间非合作目标柔顺抓捕的隔振技术,主要围绕仿生隔振系统以及仿生Stewart隔振平台的主被动隔振性能进行研究与分析。从结构上可以分为三部分: 第一部分为第1章,主要介绍了针对空间非合作目标柔顺抓捕的研究背景及意义,并结合国内外相关文献对隔振方法进行了综述;第二部分为第2~4章,围绕单向仿生隔振系统的设计与性能分析、主动隔振、仿生抗冲击机械臂系统的理论与实验等开展研究;第三部分为第5章和第6章,主要介绍多自由度隔振系统的构型设计、主被动隔振性能研究等。
样章试读
目录
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第1章 空间非合作目标柔顺抓捕的隔振研究 1
1.1 研究背景及意义/1
1.2 隔振研究综述/4
1.2.1 被动隔振/4
1.2.2 半主动隔振/7
1.2.3 主动隔振/8
1.2.4 主被动混合隔振/9
1.2.5 多自由度隔振/10
1.3 柔顺抓捕/11
第2章 单向仿生隔振系统的设计与性能分析 13
2.1 引言/13
2.2 BIQS系统模型的建立/14
2.2.1 几何关系/14
2.2.2 Lagrange方程/15
2.2.3 冲击力作用下的Lagrange方程/18
2.3 求解方法/18
2.3.1 泰勒级数展开/19
2.3.2 谐波平衡法/22
2.4 结果与讨论/22
2.4.1 固有频率/23
2.4.2 非线性阻尼/24
2.4.3 谐波平衡法的准确性验证/26
2.4.4 幅频响应/26
2.4.5 与SMD系统对比/33
2.4.6 冲击激励下的隔振性能/35
2.5 本章小结/44
第3章 单向仿生隔振系统的主动隔振 46
3.1 引言/46
3.2 仿生隔振系统模型的建立/47
3.3 基于动态放缩法的自适应控制/51
3.3.1 广义速度观测器/52
3.3.2 动态放缩法/54
3.3.3 闭环系统误差/55
3.4 数值仿真分析/58
3.4.1 无控状态下与SMD系统比较/58
3.4.2 自适应控制器设计/60
3.4.3 主动控制对仿生隔振系统隔振性能的影响/62
3.5 本章小结/65
第4章 仿生抗冲击机械臂系统的理论与实验 67
4.1 引言/67
4.2 模型的建立/68
4.2.1 几何关系/68
4.2.2 Lagrange方程/69
4.3 求解方法/75
4.4 数值仿真/78
4.4.1 与SMD系统对比/78
4.4.2 冲量大小的影响/79
4.4.3 系统参数的影响/80
4.5 地面实验验证/88
4.5.1 地面实验系统的组成/88
4.5.2 实验结果对比分析/89
4.6 本章小结/93
第5章 多自由度隔振系统的被动隔振 95
5.1 引言/95
5.2 隔振平台设计与动力学建模/96
5.2.1 隔振平台的构型设计/96
5.2.2 隔振平台的动力学建模/99
5.2.3 动力学模型的验证/103
5.3 平动方向上的隔振性能分析/106
5.4 转动方向上的隔振性能分析/108
5.5 平动方向上系统参数对隔振性能的影响/111
5.5.1 冲击激励作用下的参数影响/111
5.5.2 周期激励作用下的参数影响/115
5.6 转动方向上系统参数对隔振性能的影响/118
5.6.1 冲击激励作用下的参数影响/118
5.6.2 周期激励作用下的参数影响/125
5.7 本章小结/131
第6章 多自由度隔振系统的主动隔振 132
6.1 引言/132
6.2 低频隔振性能分析/132
6.2.1 平动方向上的最低振动频率/132
6.2.2 转动方向上的最低振动频率/135
6.3 经典主动隔振方法/137
6.3.1 速度与位置反馈的幅频响应/137
6.3.2 经典自适应控制方法/139
6.4 新型主动隔振方法/141
6.4.1 方法简介/141
6.4.2 泰勒级数展开/142
6.4.3 控制方法推导/143
6.4.4 仿真分析/149
6.5 主动隔振方法的可行性验证/151
6.5.1 联合仿真原理/151
6.5.2 冲击激励作用下的主动隔振/151
6.5.3 周期激励作用下的主动隔振/153
6.6 本章小结/156
附录 157
参考文献 159