仿生抗冲击Stewart隔振平台在非合作目标抓捕中的动力学与控制研究

"仿生抗冲击Stewart隔振平台的动力学与控制.pdf" 本文主要探讨了在空间非合作目标柔顺抓捕过程中，如何利用仿生抗冲击Stewart隔振平台来解决碰撞和强冲击带来的问题。在空间环境中，非合作目标如故障航天器或空间碎片在被抓捕时，可能对服务航天器造成损害。为了保护航天器免受冲击，设计了一种基于仿生抗冲击结构的Stewart隔振平台。 Stewart隔振平台是一种多自由度的机械系统，由多个可移动的连杆组成，能够提供多轴运动控制。在该平台上，通过仿生学原理设计的抗冲击特性，可以有效吸收和分散碰撞能量，从而实现对服务航天器的隔振保护。动力学建模是理解其工作原理的关键，文章采用了拉格朗日动力学方程对隔振平台进行了理论建模，并通过ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件进行了仿真验证，以确保模型的准确性。 在仿真对比中，设计的仿生抗冲击Stewart隔振平台显示出比传统的基于线性弹簧阻尼器的Stewart隔振平台更优的被动隔振性能。被动隔振主要是依靠系统的内在属性（如弹簧和阻尼器）来减少振动，但可能存在速度漂移的问题。为了解决这个问题，文章进一步研究了隔振平台参数对隔振性能的影响，并采用了反馈线性化的控制方法进行主动隔振控制。主动隔振通过实时监测和调整系统状态，可以有效地克服速度漂移，提高隔振效果。 研究表明，设计的新型隔振平台在隔振性能方面表现出色，为非合作目标的柔顺抓捕提供了有效的隔振解决方案。关键词涵盖了仿生抗冲击结构、非合作目标柔顺抓捕、主被动隔振、Stewart平台、动力学、ADAMS仿真以及反馈线性化等核心概念。这些研究结果对于未来空间任务中航天器的安全操作和精密仪器保护具有重要意义，并为隔振系统的优化设计提供了理论依据和实践指导。