本课题将针对柔性多臂空间机器人、飞翼式飞机、大型柔性空间结构等一大类多时标非线性系统深入研究和完善基于模糊奇异摄动模型的建模和控制方法。首先,研究模糊奇异摄动模型在不同限定条件下作为多时标非线性系统通用逼近器的充分和必要性条件,以及多时标非线性系统的模糊奇异摄动建模方法。在此基础上,以柔性双臂空间机器人为对象,通过建立其模糊奇异摄动模型,研究其高精度和高稳定度的智能自主控制方法,包括实时运动规划、导航算法、位置/力混合控制以及空间机器人基座与机械臂的协调运动控制等。其次,将研究基于卫星网络的柔性双臂空间机器人分布式智能自主控制以及多机器人协同规划与控制的理论方法。最后,在柔性双臂空间机器人地面实验系统上对提出的理论方法进行验证。 本课题可望在基于模糊奇异摄动模型的逼近理论和建模方法,基于模糊奇异摄动模型的空间机器人轨迹规划和控制,多空间机器人的协同规划和控制方法,以及卫星网络支持下的空间机器人高精度和高稳定度智能自主控制等方面,取得一批具有国际领先水平的理论与技术成果,为航天器的智能自主控制提供理论和技术基础。此外,本课题的研究成果还可以应用于其它多时标非线性系统的建模与控制。
英文主题词Fuzzy singularly perturbed models; Flexible spacerobot with dual arms; Motion planning;Intelligent control.