宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2014年
7期
743-752
,共10页
月面巡视器%动力学%轮—土力学%牵引控制
月麵巡視器%動力學%輪—土力學%牽引控製
월면순시기%동역학%륜—토역학%견인공제
Lunar rover%Dynamics%Wheel-terrain mechanics%Traction control
为实现月面巡视器GNC系统的闭环测试,研究了六轮摇臂式巡视器在月表崎岖地形、松软土壤和低重力环境下的动力学建模与控制问题.基于弹塑性轮—土力学和粘弹性运动副约束分析,建立了巡视器的牛顿—欧拉动力学模型.以跟踪期望速度、角速度为目标,采用速度协调控制和车轮滑移控制,完成了巡视器闭环牵引控制.在实时操作系统下实现了巡视器动力学模型和牵引控制系统,并建立了三维可视化平台,对该动力学模型和牵引控制方法进行验证.测试结果证实了建立的动力学模型准确、稳定,可以真实地模拟巡视器在月球表面的运动行为和轮—土作用关系,且满足运动副的约束;所设计的牵引控制方法可以较准确地实现巡视器跟踪期望的运动.
為實現月麵巡視器GNC繫統的閉環測試,研究瞭六輪搖臂式巡視器在月錶崎嶇地形、鬆軟土壤和低重力環境下的動力學建模與控製問題.基于彈塑性輪—土力學和粘彈性運動副約束分析,建立瞭巡視器的牛頓—歐拉動力學模型.以跟蹤期望速度、角速度為目標,採用速度協調控製和車輪滑移控製,完成瞭巡視器閉環牽引控製.在實時操作繫統下實現瞭巡視器動力學模型和牽引控製繫統,併建立瞭三維可視化平檯,對該動力學模型和牽引控製方法進行驗證.測試結果證實瞭建立的動力學模型準確、穩定,可以真實地模擬巡視器在月毬錶麵的運動行為和輪—土作用關繫,且滿足運動副的約束;所設計的牽引控製方法可以較準確地實現巡視器跟蹤期望的運動.
위실현월면순시기GNC계통적폐배측시,연구료륙륜요비식순시기재월표기구지형、송연토양화저중력배경하적동역학건모여공제문제.기우탄소성륜—토역학화점탄성운동부약속분석,건립료순시기적우돈—구랍동역학모형.이근종기망속도、각속도위목표,채용속도협조공제화차륜활이공제,완성료순시기폐배견인공제.재실시조작계통하실현료순시기동역학모형화견인공제계통,병건립료삼유가시화평태,대해동역학모형화견인공제방법진행험증.측시결과증실료건립적동역학모형준학、은정,가이진실지모의순시기재월구표면적운동행위화륜—토작용관계,차만족운동부적약속;소설계적견인공제방법가이교준학지실현순시기근종기망적운동.
