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摘要

研究考虑重力梯度扰动的自由漂浮空间机器人姿态动力学建模方法. 以二连杆空间机器人模型为基础，对机械臂构型固定时系统俯仰姿态受扰运动的非线性特征进行了深入分析. 利用相平面轨迹和Poincaré截面对受扰运动特征进行了描述，反映出受扰运动对轨道偏心率的变化比较敏感，在圆轨道时仅有周期摆动和翻滚两种形式，而在椭圆轨道时出现了准周期运动. 进一步利用系统分岔图、功率谱图对这种非线性运动特征进行了定量分析.

关键词:

Abstract

The attitude dynamics equation of free-floating space robots subjected to gravitational gradient effect is investigated. A two-link space robot is employed to analyze nonlinear properties of the perturbed yaw motion of the system in depth, when the manipulator configuration is fixed. Its nonlinear dynamical behavior is described by phase plane plot and Poincaré section. It is shown that the perturbed motion is sensitive to orbital eccentricity. The system takes on periodic motion and tumbling in circular orbit, while additional quasi-periodic motion in elliptic orbit. Furthermore, these nonlinearities are quantitatively studied by means of bifurcation and power spectrum.

Keywords:

作者及机构信息

1.

基金项目:国防科学技术大学基础科学预研计划（批准号：JC13-01-08）资助的课题.

Authors and contacts

1.

Funds:Project supported by the Advanced Research Program for Basic Science of National University of Defense Technology, China (Grant No. JC13-01-08).

参考文献

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施引文献

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