1、超大型天線艙索結構，即新一代大射電望遠鏡粗調系統(tǒng)是通過六根柔索的協(xié)調變化使饋源艙作跟蹤射電源的六自由度運動，其工作特點類似并聯(lián)機器人，因此被看作柔索(并聯(lián))機器人。柔索機器人是80年代發(fā)展起來的新型機器人，經(jīng)過廣泛研究現(xiàn)已形成比較完整的體系，并且形式多種多樣。柔索機器人采用柔索代替連桿作為機器人的驅動元件。它結合了并聯(lián)結構和柔索驅動的優(yōu)點，既具有并聯(lián)結構高剛度、高精度、高負載能力的優(yōu)點，又具有柔索機構低重量的優(yōu)點，同時，由于沒有鉸鏈副轉

2、角的限制，加大了工作空間。本文將以LT5m柔索機器人為例，研究其動力學特性及控制策略。 在對柔索機器人進行運動學分析的基礎上，采用拉格朗日方程建立了柔索機器人系統(tǒng)的動力學模型，解決了已知饋源艙運動軌跡，求柔索驅動力的動力學逆問題。針對LT5m縮比實驗模型的設計方案進行了動力學仿真。分析結果表明該動力學建模是合理的，為實現(xiàn)大射電望遠鏡饋源指向跟蹤系統(tǒng)軌跡跟蹤控制奠定了基礎。 針對該柔索機器人強非線性、大滯后、多輸入多輸出、

3、多變量耦合以及受到外擾等特點，采用分散控制策略實現(xiàn)柔索機器人軌跡跟蹤控制。在柔索機器人每個柔索子系統(tǒng)設計了基于干擾觀測器的雙模糊控制器。該控制方法通過構造干擾觀測器來觀測柔索機器人的各種干擾，并根據(jù)觀測到的干擾信息進行補償以抑制干擾對系統(tǒng)的影響；同時引入帶有比例積分校正環(huán)節(jié)的雙模糊控制器來實現(xiàn)饋源艙軌跡跟蹤，并通過調整因子來優(yōu)化控制規(guī)則。理論分析和數(shù)值仿真結果表明，該控制方法不僅能滿足對軌跡跟蹤精度的要求，而且控制系統(tǒng)具有較強的魯棒性。