空间机械臂非线性传动关节的位置控制策略研究的任务书.docx

空间机械臂非线性传动关节的位置控制策略研究的任务书
任务书
任务名称：空间机械臂非线性传动关节的位置控制策略研究
任务背景和依据：
空间机械臂是一种在空间中为了执行各种工业任务而设计的机械臂，由于其应用范围广泛，操作空间复杂且不稳定，并且操作过程对控制要求高等特点，因此对其运动控制提出了更高的要求。在众多的机械臂控制方法中，位置控制是一种基础、常用的控制方式，具有结构简单、易于实现等优点，而且控制效果也很好，因此在实际应用中得到了广泛的推广和应用。
然而，在机械臂的运动控制中，非线性传动关节的位置控制策略研究仍是一个较为困难的问题。传统的运动控制方法大多是线性系统控制，而实际的机械臂系统往往是非线性系统，因此需要采用更为先进的控制策略。同时，传动关节的非线性对运动精度与系统鲁棒性也会产生很大影响，因此需要对其进行更为深入的研究。
因此，本次任务的目标就是深入研究非线性传动关节的位置控制策略，以提高空间机械臂的运动精度和系统鲁棒性，在实际生产应用中发挥更好的效果。
任务目的：
1.深入了解机械臂的动力学模型及其基本控制方法；
2.研究非线性传动关节的位置控制策略，分析其对运动控制的影响；
3.基于控制理论与方法，设计符合机械臂特点的控制器；
4.在模拟仿真平台上进行实验验证，评估设计算法的性能。
任务要求：
1.提交控制器设计方案及详细实现步骤；
2.提供控制器实现的模拟仿真平台程序，进行数值模拟比较；
3.撰写实验报告或论文，全面介绍控制器设计思路、仿真及实验结果和分析；
4.提供完整的任务文档，并按时提交完成报告。
任务计划：
任务时间：8个月
1.第1-2个月：文献综述
主要目标：
进行空间机械臂的动力学建模及其基本控制方法方面的文献综述，对非线性传动关节位置控制方面的研究进行归纳总结与分析。
2.第3-4个月：非线性传动关节的位置控制研究
主要目标：
结合先前文献综述，深入研究传动关节的非线性对运动控制的影响，并分析当前非线性控制策略的优缺点。
3.第5-6个月：控制器设计及实现
主要目标：
基于控制理论与方法，设计符合机械臂特点的控制器，并进行仿真实现，对控制器性能进行评价。
4.第7-8个月：实验验证及文献撰写
主要目标：
在模拟仿真平台上进行实验验证，并根据实验结果写出实验报告或论文。
任务成果：
1.完成文献综述，深入了解机械臂的动力学模型及其基本控制方法；
2.确立非线性传动关节的位置控制方向，提出新颖的非线性控制策略；
3.提供控制器设计方案及实现步骤；
4.构建仿真平台程序，进行数值模拟比较；
5.提供完整的任务文档，并撰写实验报告或论文。