本書闡述空間機械臂使用可靠性系統控制的基本原理和方法，主要內容有空間機械臂使用可靠性系統控制基本概念、使用可靠性系統控制模型、使用可靠性影響因素與控制變量映射關系，以及整間機械臂任務規劃方法、軌跡優化方法、運動控制方法和故障自處理策略。
目錄
前言
第1章 空間機械臂使用可靠性系統控制基本概念 1
1.1 空間機械臂使用可靠性系統控制概念提出 1
1.2 空間機械臂應用過程特征分析 1
1.3 空間機械臂使用可靠性系統控制概念內涵 2
1.4 基于使用可靠度的空間機械臂使用可靠性建模 3
1.4.1 基于貝葉斯估計的壁間機械臂實時可靠性評價 3
1.4.2 基于粒子濾披的空間機械臂實時可靠性評價 13
1.4.3 小結 23
1.5 本章小結 24
第2章 空間機械臂使用可靠性系統控制模型 25
2.1 引言 25
2.2 使用可靠性多約束多變量綜合優化模型 26
2.3 使用可靠性系統控制模型 27
2.4 空間機械臂運動平穩性優化方法 29
2.5 空間機械臂使用可靠性系統控制調度策略 42
2.6 本章小結 47
第3章 空間機械臂使用可靠性影晌因素與控制變量映射關系 48
3.1 引言 48
3.2 使用可靠性影響因素梳理 48
3.2.1 使用可靠性影響因素 49
3.2.2 控制變量 49
3.2.3 中間響應層因素 50
3.3 使用可靠性影響因素與控制變量映射關系 53
3.3.1 中間響應層因素與控制變量間的數學關系 53
3.3.2 使用可靠性影響因素與控制變量間的數學關系 61
3.4 控制變量靈敏度分析 62
3.5 本章小結 83
第4章 多約束多準則空間機械臂任務規劃方法 84
4.1 引言 84
4.2 空間機械臂任務規劃框架構建 85
4.3 空間機械臂任務剖面分析 87
4.3.1 分層任務網絡規劃器介紹 87
4.3.2 空間機械臂分層任務網絡規劃域 89
4.3.3 些間機械臂分居任務網絡求解 92
4.4 空間機械臂任務中間點規劃及優化 94
4.4.1 A算法介紹 94
4.4.2 基于改進A算法任務中間點規劃 95
4.4.3 基于虛擬障礙的雙臂任務中間點規劃 102
4.5 仿真驗證 103
4.5.1 物體轉移任務剖面分析算例 104
4.5.2 移動任務中間點規劃仿真 105
4.5.3 多臂系統任務中間點規劃仿真 106
4.6 本章小結 108
第5章 多約束多目標空間機械臂軌跡優化方法 109
5.1 引言 109
5.2 空間機械臂多約束多目標軌跡優化問題建模 110
5.2.1 多約束多目標優化問題數學模型 110
5.2.2 空間機械臂任務約束條件分析 111
5.2.3 空間機械臂任務優化目標分析 113
5.2.4 最優化問題求解方法 116
5.3 空間機械臂多約束多目標軌跡優化方法應用 118
5.3.1 面向大負載點到點任務的空間機械臂軌跡優化 119
5.3.2 考慮動力學特性的空間機械臂軌跡優化 136
5.4 本章小結 145
第6章 時變動態約束下空間機械臂運動控制方法 146
6.1 引言 146
6.2 空間機械臂關節動力學模型 146
6.2.1 空間機械臂關節非線性特性分析 146
6.2.2 引人摩擦和遲滯非線性的空間機械臂關節動力學模型 150
6.2.3 空間機械臂非線性關節的動力學模型仿真 153
6.3 關節動態參數辨識與補償 156
6.3.1 空間機械臂關節的摩擦辨識與補償 156
6.3.2 空間機械臂關節的遲滯辨識與補償 162
6.3.3 空間機械臂關節的摩擦和遲滯辨識與補償仿真 168
6.4 動態時變約束下關節運動控制策略 172
6.5 本章小結 176
第7章 空間機械臂故障自處理與參數調整策略 177
7.1 引言 177
7.2 空間機械臂關節故障自處理策略分析 177
7.3 空問機械臂故障后性能評估 179
7.3.1 基于蒙特卡羅法的機械臂容錯空間分析 179
7.3.2 基于美節可靠性的可靠容錯工作空間 180
7.3.3 基于可操作度指標的空間機械臂靈巧性分析 183
7.4 空間機械臂故障后模型重構方法 187
7.4.1 關節和連桿的標號規則 187
7.4.2 基于DH 參數方法運動學建模 189
7.4.3 單關節鎖定下的模型重構 193
7.4.4 數值仿真驗證 199
7.5 考慮故障容錯性能的空間機械臂軌跡優化 201
7.5.1 空間機械臂關節構型集合求解方法 202
7.5.2 基于多項式插值的關節軌跡規劃 203
7.5.3 基于多目標粒子群的全局容錯軌跡優化過程 205
7.5.4 數值仿真驗證 209
7.6 關節故障后參數突變抑制方法 212
7.6.1 基于動力學可操作度的冗余度機械臂關節參數突變抑制 213
7.6.2 關節失效時空同機械臂參數突變抑制控制策略研究 222
7.7 本章小結 237
第8章 總結與展望 239
參考文獻 243
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