多自由度空间抓捕机构的阻尼振动抑制策略

"串联型空间抓捕机构的多级阻尼优化振动抑制 .pdf" 这篇论文主要探讨了在空间抓捕过程中如何有效抑制串联型多自由度空间抓捕机构的振动问题。空间抓捕是航天器对接的关键步骤，但目标物体的碰撞力可能导致抓捕机构及其漂浮基座的稳定性丧失。因此，研究振动抑制技术对于确保抓捕过程的安全性和成功率至关重要。 文章采用了动量守恒原理，这是物理学中的一个基础概念，用于分析系统在没有外力作用时动量保持不变的特性。在抓捕过程中，通过动量守恒可以预测和控制抓捕机构在碰撞后的动态行为，从而减少不期望的振动。 同时，论文引入了有阻尼振动理论，这种理论关注于振动系统的能量耗散。在实际系统中，由于摩擦和其他阻力的存在，振动会逐渐衰减，最终达到静止状态。论文中，作者构建了一个包含振动位移和振动速度的多目标适应度函数，该函数可以评估不同阻尼条件下系统的振动状态。 为了找到最佳的阻尼配置，论文采用了基于变目标值的微粒群优化算法。这是一种进化计算方法，模拟了鸟群或鱼群的社会行为，通过群体智能来搜索全局最优解。微粒群优化算法在这里用于寻找能够最大限度地抑制振动且使振动在有限时间内收敛的最优阻尼参数。 通过针对12自由度的空间抓捕机构进行仿真，作者验证了所提出控制方法的有效性。仿真结果显示，该方法能够得到期望的最优阻尼力，确保振动在规定的时间内得到有效抑制，提高了抓捕过程的稳定性和效率。 关键词：空间抓捕、微粒群优化算法、振动抑制 这篇研究不仅在理论上提供了创新的振动抑制策略，而且为实际的空间任务提供了实用的控制方案，有助于提升航天器对接的精度和安全性。其应用领域不仅限于航天工程，还可能扩展到地面的精密机械和机器人技术等领域，凡是有振动控制需求的地方都可能受益于这项研究。