發(fā)布時(shí)間：2022-01-27 06:32

　　針對(duì)通信時(shí)延引起空間遙操作系統(tǒng)的不穩(wěn)定和操作性能下降問題,基于無源理論的雙邊控制方法,提出一種基于改進(jìn)波變量和時(shí)域無源相結(jié)合的遙操作控制方法。首先對(duì)傳統(tǒng)波變換控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn);其次針對(duì)波變量遙操作控制方法在隨機(jī)時(shí)延下不能保證穩(wěn)定性問題,提出了基于波變量的時(shí)域無源雙邊遙操作控制方法,采用改進(jìn)的波變換控制結(jié)構(gòu),并在主端采用串聯(lián)式無源控制器,在從端采用并聯(lián)式無源控制器,使得系統(tǒng)整體保持無源穩(wěn)定狀態(tài);最后,通過Simulink仿真和搭建的試驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證方法的有效性。試驗(yàn)表明:基于波變量的時(shí)域無源雙邊遙操作控制方法在2 s左右隨機(jī)時(shí)延下,速度及力可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定跟蹤。 

【文章來源】：載人航天. 2020,26(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

傳統(tǒng)波變換控制結(jié)構(gòu)圖

傳統(tǒng)波變換控制結(jié)構(gòu)主要存在波反射現(xiàn)象,且該現(xiàn)象不能避免,但是可以減小該現(xiàn)象。本文對(duì)從端環(huán)境減小波反射,使從端輸入波變量不受主端輸出波變量的影響,如圖2所示,其中α、β是調(diào)整因子,其他參數(shù)如圖1所示。其中,輸入波變量如式(7)所示:

通過對(duì)波變量控制結(jié)構(gòu)的遙操作系統(tǒng)原理分析,無論是采用傳統(tǒng)的波變量控制結(jié)構(gòu)還是改進(jìn)波變量控制結(jié)構(gòu),由于時(shí)延變化率的存在都不能保證在隨機(jī)時(shí)延下的穩(wěn)定性,所以針對(duì)隨機(jī)的通信時(shí)延問題,采用時(shí)域無源控制方法來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。時(shí)域無源性方法(Time Domain Passivity Approach)是無源控制理論發(fā)展的另一個(gè)方向,從系統(tǒng)時(shí)域的角度來分析,通過無源性觀測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)是否處于能量的輸入大于輸出的狀態(tài),當(dāng)不滿足條件時(shí),用無源性控制器來消耗系統(tǒng)中不穩(wěn)定的能量,從而保證系統(tǒng)的無源性。無源性控制器在整個(gè)系統(tǒng)中就相當(dāng)于電路中電阻的作用,可以串聯(lián)或者并聯(lián)在整個(gè)系統(tǒng)中,見圖3、圖4,其中α1和α2為耗散因子,f1、f2為力,v、v1、v2為速度。圖4 并聯(lián)式無源性控制器示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3611957