王兴龙
- 作品数：9 被引量：38H指数：4
- 供职机构：中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 空间机械臂系统轨迹规划仿真分析被引量：1
- 2019年
- 在轨组装系统处于空间微重力环境下,其机械臂的动力学模型有别于地面环境下的。文章以空间三自由度机械臂为研究对象,采用适用于空间环境的拉格朗日方程,推导机械臂系统的动力学方程,仿真得到不同作用力矩下各关节的动力学响应,分析并校验动力学模型的准确性。仿真结果表明:所建动力学模型准确可靠,与实际相符,且直观表述了各个转角间因关节力矩不同所产生的相互耦合情况。文章还在常规的机械臂轨迹规划方法基础上,提出一种新的轨迹逼近策略,并对比两种不同轨迹逼近策略的优劣,证明本文方法在效率和精度上更优,且可确保按照期望的路径执行空间环境下的目标捕捉任务。
- 王一全王敏杨闻王兴龙
- 关键词：空间机械臂微重力环境在轨服务动力学模型路径规划
- 目标捕获后航天器组合体的角动量转移与抑振规划被引量：4
- 2018年
- 针对失稳目标捕获后航天器组合体的位姿调整与稳定问题,提出一种组合体角动量转移与振动抑制复合规划方法。首先建立了同时考虑了空间机械臂、目标卫星太阳翼、服务卫星太阳翼等柔性构件的航天器组合体动力学模型。然后提出角动量转移优化方法,规划机械臂最终构型,保证组合体相对稳定后的角速度最小;基于粒子群算法设计了机械臂最优抑振轨迹规划方法,抑制角动量转移过程中的机械臂和太阳翼的柔性振动。最后通过数值仿真验证了规划方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够有效实现组合体的角动量转移,并显著降低组合体的柔性振动,具有工程实用性。
- 王兴龙周志成曲广吉
- 关键词：空间机械臂
- 大型空间柔性组合航天器动力学建模与控制被引量：7
- 2019年
- 航天器在轨组装制造和在轨服务维护任务中,捕获航天器通过空间机械臂捕获目标航天器后,整个系统构成一个大型空间柔性组合航天器.本文首先建立了综合考虑机械臂关节、臂杆和航天器太阳翼等柔性部件振动影响的组合航天器动力学模型,采用非线性扭簧模型描述柔性关节,采用假设模态法和有限元法描述柔性臂杆和太阳翼,通过动量守恒和拉格朗日方法推导了柔性组合航天器的动力学方程.然后设计了柔性组合航天器轨迹跟踪与振动抑制复合控制系统,采用奇异摄动方法对组合航天器动力学模型进行了降阶分解,在快慢两种不同时间尺度内分别独立设计了控制器.最后通过数值仿真验证了建模和控制方法的有效性.仿真结果表明,本文所建动力学模型精确有效,能够准确反映柔性组合航天器的运动学和动力学特性;复合控制方法能够保证组合航天器在实现机械臂精确轨迹跟踪控制的同时有效抑制柔性部件振动,具有工程实用性.
- 周志成王兴龙曲广吉
- 关键词：在轨服务空间机械臂动力学建模
- 一种基于模拟双目视觉测量的空间机器人在轨捕获方法
- 本发明公开了一种基于模拟双目视觉测量的空间机器人在轨捕获方法，本发明中，在仿真环境中模拟双目视觉相机，对立方体目标模块的特征点进行识别，基于拟合平面方法对目标模块位姿进行估计，提高观测精度；然后根据多帧图像下观测到的目标...
- 陈余军安泉藏悦张尧盛超王兴龙乐浪刘正山
- 空间机械臂捕获失稳目标的动态轨迹规划方法被引量：13
- 2017年
- 针对航天器在轨服务体系技术的发展需求,提出一种空间机械臂捕获失稳目标的动态轨迹规划方法。在系统设定和工程模化的基础上,首先推导了空间机械臂捕获目标的动力学模型和速度增益矩阵;然后重点研究了速度增益矩阵的动态调整方法,并以此为基础设计了空间机械臂捕获失稳目标的动态轨迹规划方法;最后通过工程算例在MATLAB和ADAMS联合仿真平台上验证了该方法的有效性。仿真结果表明,该方法既能有效减少捕获时间,又能防止过大的起始和残余速度,同时还能回避雅克比矩阵奇异问题,可以满足机械臂末端对失稳目标相对位姿同步跟踪的捕获任务要求,具有工程实用性。
- 王兴龙周志成曲广吉
- 关键词：空间机械臂目标捕获
- 多源信息融合在空间态势感知领域的应用与发展被引量：5
- 2021年
- 在当前复杂多样的航天任务领域中,多源信息融合技术的重要性日益突出。文章以多源信息融合技术为核心,调研分析了其在空间态势感知领域的应用现状与发展前景;概述了多源信息融合的定义、模型和理论研究现状;归纳了空间态势感知的信息源种类和典型传感器;分析了基于多源信息融合的典型空间态势感知系统,包括美国空间监视网(SSN)、“轨道瞭望”(OrbitOutlook)计划、“印记”(Hallmark)计划和欧盟空间监视与跟踪系统(EUSST)等;最后对多源信息融合在空间态势感知领域的发展前景进行了展望。文章研究结果可为中国空间态势感知和多源信息融合技术发展提供参考。
- 王兴龙蔡亚星陈士明陈余军
- 关键词：多源信息融合航天应用
- 面向空间近距离操作的机械臂与服务卫星协同控制被引量：7
- 2020年
- 针对航天器在轨服务任务中涉及的空间近距离操作需求,提出一种机械臂与服务卫星协同控制方法。首先建立了机械臂和服务卫星组合体动力学模型以及服务卫星和目标卫星相对位姿耦合动力学模型。然后采用全局终端滑模控制设计了机械臂轨迹跟踪控制方法,采用PD控制设计了服务卫星相对位姿耦合控制方法,并将机械臂反作用力和力矩作为前馈补偿叠加到服务卫星控制系统中,实现了两者的协同控制。最后通过数值仿真验证了控制方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够满足空间近距离操作任务对机械臂和服务卫星的控制精度、稳定性和误差收敛时间的要求,具有工程实用性。
- 王兴龙周志成王典军陈士明
- 关键词：机械臂协同控制
- GEO在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划
- 2022年
- 面向地球同步轨道卫星故障修复和功能维护的在轨服务系统是我国正在建设发展的重要航天系统工程之一.针对地球同步轨道多目标服务任务规划问题,提出了一种在轨服务任务建模与强化学习服务序列规划方法.推导了航天器轨道动力学模型和霍曼-兰伯特四脉冲交会模型,针对几种典型的地球同步轨道在轨服务任务建立了任务模型,基于强化学习设计了目标卫星服务序列规划方法,并通过数值仿真验证了任务规划方法的有效性.仿真结果表明,该方法能够真实全面地反映服务卫星在目标交会和任务执行过程中的轨道参数改变以及速度增量和时间消耗,规划得到的最优服务序列更具工程实用性.
- 蔡亚星蔡亚星王兴龙
- 关键词：地球同步轨道在轨服务
- 视觉测量误差对空间机械臂捕获目标卫星控制精度的影响分析被引量：2
- 2017年
- 空间机械臂通过视觉伺服测量其末端与目标卫星之间的相对位置和姿态信息,以此规划和控制关节运动轨迹,完成捕获操作。文章分析了视觉测量误差对空间机械臂捕获目标卫星控制精度的影响。首先,建立视觉伺服系统的测量误差模型。然后,根据目标卫星捕获控制算法推导了测量误差到单步和最终控制误差的传递模型。最后,通过工程算例仿真,计算分析了不同测量误差对应的相对位置、姿态、线速度和角速度的控制精度,给出了指定控制精度所允许的最大测量误差范围。文章研究结果可为空间机械臂的测量和控制精度指标设计提供参考。
- 王兴龙周志成曲广吉
- 关键词：空间机械臂控制精度
