本书基于编者多年来在多体系统动力学与控制、航天器动力学与控制、柔性空间结构主动振动抑制等方向所做基础研究的工作成果，对空间机器人动力学、控制及振动抑制的相关基本理论和方法进行了系统深入的论述：首先，回顾了空间机器人发展现状及涉及的关键技术；然后，介绍了空间机械臂系统在开环和闭环形式的建模方法，并在此基础上对陀螺驱动空间机械臂系统的轨迹规划与控制进行了详细介绍；继而，介绍了空间机械臂系统有限时间轨迹跟踪控制、遥操作时滞控制及神经网络控制技术；最后，对柔性空间机械臂系统的姿态、关节与振动一体化控制进行了阐述。本书既可作为从事空间机器人技术研究及应用的科技工作者的参考书，也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教材。第1章 空间机器人发展现状与关键技术1.1 空间机器人概述1.1.1 空间机器人研究背景1.1.2 空间机器人研究的意义1.1.3 空间机器人关键技术概述1.2 空间机器人国内外发展现状1.2.1 国外典型空间机器人研究现状1.2.2 我国空间机器人研究现状概述1.3 空间机械臂系统动力学、控制与振动抑制技术研究现状1.3.1 空间机械臂系统动力学技术研究现状1.3.2 空间机械臂系统控制技术研究现状1.3.3 柔性空间机械臂系统振动抑制技术研究现状1.4 小结参考文献第2章 空间机械臂开环系统动力学模型2.1 基于凯恩法的多体系统动力学2.1.1 多体系统描述2.1.2 开环树形多刚体系统动力学建模2.1.3 多柔体系统动力学建模2.2 开环递推陀螺柔性多体系统动力学2.2.1 开环陀螺柔性多体系统描述2.2.2 单陀螺柔性体运动学描述2.2.3 单陀螺柔性体动力学建模2.2.4 多体系统递推运动学关系2.2.5 陀螺柔性多体系统递推动力学建模2.3 陀螺柔性空间机械臂系统递推动力学仿真2.3.1 空间机械臂系统构型及仿真参数2.3.2 仿真算例结果与结论2.4 小结参考文献第3章 具有闭环约束的双臂空间机器人动力学与自适应控制3.1 系统运动方程3.1.1 系统构型描述与坐标系定义3.1.2 无约束系统的运动方程3.1.3 约束系统的运动方程3.2 惯量参数不确定下的自适应控制3.2.1 系统不确定参数线性化3.2.2 自适应跟踪控制器设计3.3 空间机器人双臂捕获仿真算例3.3.1 系统参数与初始条件3.3.2 仿真结果与结论3.4 小结参考文献第4章 基于控制力矩陀螺驱动的空间机器人轨迹规划4.1 控制力矩陀螺驱动的空间机器人系统运动学与动力学4.2 空间机器人姿态受控情形下的轨迹规划4.2.1 基体平动运动模型解耦4.2.2 基于投影矩阵的轨迹规划4.2.3 基于奇异值分解的轨迹规划4.3 空间机器人自由漂浮情形下的轨迹规划4.4 仿真算例4.4.1 系统参数4.4.2 姿态受控情形下的仿真结果4.4.3 自由漂浮情形下的仿真结果4.5 小结参考文献第5章 陀螺驱动空间机器人分散自适应滑模控制5.1 系统描述5.2 系统运动方程5.2.1 系统坐标和基本向量5.2.2 系统运动学与动力学5.3 分散自适应滑模控制器设计5.3.1 控制问题描述5.3.2 控制律设计5.3.3 控制力矩陀螺操纵律5.4 仿真算例5.4.1 系统构型与参数5.4.2 控制目标5.4.3 干扰力矩5.4.4 控制参数5.4.5 仿真结果与分析5.5 小结参考文献第6章 基于陀螺驱动的双臂空间机器人鲁棒轨迹跟踪控制6.1 系统描述与基本假设6.2 系统运动方程6.2.1 开链系统运动方程6.2.2 闭链系统运动方程6.3 系统控制器设计6.3.1 问题描述6.3.2 控制器设计6.4 陀螺力矩分析与操纵律设计6.4.1 控制力矩分配6.4.2 控制力矩陀螺操纵律6.5 仿真算例6.5.1 系统构型与参数6.5.2 操纵变量期望轨迹6.5.3 控制参数6.5 ,4干扰力矩6.5.5 仿真结果与分析6.6 小结参考文献第7章 空间机械臂系统有限时间轨迹跟踪控制7.1 执行机构饱和下的空间机械臂系统有限时间轨迹跟踪控制7.1.1 终端滑模控制器7.1.2 数值仿真7.2 具有执行机构不确定性的空间机械臂系统的连续积分滑模控制7.2.1 空间机械臂系统预先知识及动力学模型7.2.2 连续积分滑模控制器设计7.2.3 仿真算例7.3 小结参考文献第8章 欧拉_拉格朗日系统模型的空间机械臂系统轨迹跟踪控制8.1 基于观测器的输入时滞不确定欧拉_拉格朗日系统鲁棒控制8.1.1 问题描述8.1.2 非线性扩展状态观测器设计8.1.3 基于观测器的控制器设计8.1.4 数值仿真与分析8.2 基于神经网络的自由漂浮空间机械臂系统控制8.2.1 问题描述8.2.2 双向长短期记忆神经网络模型结构设计8.2.3 基于神经网络的控制器设计8.2.4 数值仿真与分析8.3 小结参考文献第9章 变速控制力矩陀螺柔性空间机械臂系统机动控制与振动抑制9.1 系统描述与建模9.1.1 系统描述9.1.2 陀螺柔性空间机械臂系统动力学建模9.2 系统轨迹眼踪与振动控制9.2.1 动力学模型分解9.2.2 复合控制器的设计9.2.3 变速控制力矩陀螺操纵律设计9.3 数值仿真9.4 小结参考文献第10章 柔性空间机械臂系统无速度轨迹跟踪与主动振动控制10.1 混合执行机构柔性空间机械臂系统动力学10.1.1 系统描述10.1.2 基于VS......