一种环境探测球形移动机器人的运动控制

 球形移动机器人具有结构紧凑、运动灵活等特点，在环境探测等应用领域具有独特优势。介绍了一种新型的、带有双摄像头的环境探测球形移动机器人BHQ-2的结构与运动原理，并对其运动控制问题进行了研究。由于该球形机器人属于非完整约束系统，其不存在位置级的运动学逆解，因此从速度级上讨论了它的运动控制问题。基于旋量理论推导了该球形移动机器人的速度雅可比矩阵，采用广义逆的解法求得了它的速度逆解，并采用可控性李代数证明了BHQ-2球形移动机器人系统是满秩的，因此该机器人系统是完全非完整的并且是可控的。基于运动学速度逆解对BHQ-2球形移动机器人进行了直线和圆形运动轨迹的仿真和实验，仿真和实验结果验证了该球形机器人的可控性及速度逆解的正确性。     

基于非线性干扰观测器的航天器相对姿轨耦合控制

针对带挠性附件的服务航天器在近距离逼近失控目标航天器时的控制问题，考虑由于推进安装偏差导致的姿轨耦合，通过选用相对位置和相对姿态四元数作为状态向量，建立了服务航天器与失控目标航天器的相对位置和姿态动力学方程。考虑服务航天器的挠性附件影响，挠性振动可以视为位置和姿态控制系统微分有界的干扰。基于反馈线性化方法提出了非线性反馈控制律，设计了非线性干扰观测器，用于补偿可建模干扰，并基于所提非线性反馈控制律和非线性干扰观测器设计了复合控制器，其中非线性干扰观测器用于补偿挠性附件产生的干扰。数字仿真及半物理实物闭环验证表明，利用所设计的复合控制器能够有效补偿干扰，同时在对失控目标航天器跟踪时具有很好的鲁棒性。      

人控遥操作交会对接设计与验证

人控操作交会对接是指操作人员在远端通过遥操作方式控制追踪航天器进行交会对接，主要用于无人航天器自动交会对接系统故障条件下交会对接控制.简要介绍遥操作交会对接的基本概念，给出实现人控遥操作交会对接三种方案，设计一种易于工程实现的遥操作交会对接系统，分析关键技术并给出了解决方法；根据设计的系统方案，进行遥操作交会对接试验，试验结果表明设计方案合理可行.