位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
月面巡视器实时动力学建模与牵引控制
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:V476.3[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(60975065)
中文摘要:

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。

英文摘要:

To finish the closed-loop test of the lunar rover GNC test system, the dynamics modeling and control problem of a six-wheel rocker-bogie lunar rover is studied under the condition of rough terrain, soft soil and low-gravity. A Newton-Euler dynamics model of the rover is established based on elastoplastic wheel-terrain mechanics and viscoelastic joints. Velocity cooperative control considering the slip of wheels is used for the closed-loop traction control, with the goal to track desired velocity and angular velocity of the rover. Both dynamics model and traction control system are finished on a real-time syetem to evaluate the model and the control method, and a 3D visualization simulation platform is developed. Experimental results show that the model is accurate and steady, the rover motion and wheel-terrain interaction can be truly simulated, the joint constraints are satisfied, and the desired motion can be accurately tracked.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670