技術(shù)特征：

1.一種空間繩系機(jī)器人抓捕撓性目標(biāo)衛(wèi)星后的姿態(tài)接管控制方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、建立空間繩系機(jī)器人抓捕撓性目標(biāo)后跟蹤誤差姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程：

$(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T){\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}}_e=\mathrm{\τ}-{\mathrm{\ω}}^{\×}{J}_0\mathrm{\ω}-(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T){\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}}_d+T_L+\stackrel{\‾}{d}$

其中，ω＝[ω₁ ω₂ ω₃]^T∈R³，ω₁,ω₂和ω₃為復(fù)合體絕對(duì)角速度在本體坐標(biāo)系下的分量；J∈R^3×3為復(fù)合體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的名義值；ω_d為期望的姿態(tài)角速度；

為總干擾力矩；τ為空間繩系機(jī)器人的控制力矩；ω×為角速度ω的反對(duì)稱矩陣；ΔJ為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的不確定量；T_L∈R^3×1為系繩擺動(dòng)力矩；角速度跟蹤誤差ω_e＝ω-R(σ_e)ω_d；

所述ω_e＝ω-R(σ_e)ω_d中，R(σ_e)＝R(σ)[R(σ_d)]^T，σ＝[σ₁ σ₂ σ₃]^T∈R³為修正的羅德里格參數(shù)表示,σ_d為期望的修正羅德里格數(shù)，E₃為3階單位矩陣；

所述中，δ∈R^3×N為撓性部件與剛性體之間的耦合系數(shù)；Λ為撓性部件模態(tài)振型頻率；Λ²＝diag{Λ₁²,…,Λ_N²}為撓性部件的剛度矩陣；ξ為撓性模態(tài)阻尼系數(shù)，2ξΛ＝diag{2ξ₁Λ₁,…,2ξ_NΛ_N}為撓性部件的阻尼矩陣，N為所考慮的撓性部件模態(tài)階數(shù)；η∈R^N為撓性部件模態(tài)坐標(biāo)；為外部干擾力矩，包括太陽(yáng)光壓力、地球重力梯度等擾動(dòng)的影響；

步驟2、內(nèi)外環(huán)終端滑?？刂破骱拖鄳?yīng)的自適應(yīng)律設(shè)計(jì)：

1、內(nèi)環(huán)快速終端滑模面：

其中，z₂＝ω_e-ω_c-χ₂，χ₂為指令濾波中設(shè)計(jì)的變量；K₁＝diag{k₁₁,k₁₂,k₁₃},K₂＝diag{k₂₁,k₂₂,k₂₃}為待設(shè)計(jì)參數(shù)，且滿足k_1i＞0,k_2i＞0(i＝1,2,3)，S_In＝[S_In1,S_In2,S_In3]^T，|ω_e|^psign(ω_e)＝[|ω_e1|^psign(ω_e1),|ω_e2|^psign(ω_e2),|ω_e3|^psign(ω_e3)]^T，0.5＜p＜1，sign(ω_e)為符號(hào)函數(shù)；

內(nèi)環(huán)控制律：τ＝τ_norm+τ_com，其中，

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\τ}}_{norm}={\mathrm{\ω}}^{\×}{J}_0\mathrm{\ω}+(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T)\left(R\right({\mathrm{\σ}}_e){\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}}_d-{{\mathrm{\ω}}_e}^{\×}R({\mathrm{\σ}}_e\left){\mathrm{\ω}}_d\right)+(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T){\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}}_c-(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T)a_2{\mathrm{\χ}}_2\\ -(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T)K_1{z}_2-(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T)K_2|z_2{|}^{p}sign\left(z_2\right)\\ {\mathrm{\τ}}_{com}=-{\widehat{\mathrm{\α}}}^T\widehat{\mathrm{\α}}{S}_{In}-\frac{{\mathrm{\ϵ}}^2}{4}{S}_{In}-\frac{S_{In}}{\left|\right|S_{In}|{|}^2}\[h{\left({S_{In}}^T\right(J_0-{\mathrm{\δ\δ}}^T\left)S_{In}\right)}^{1/2}+\left|\right|\widehat{\mathrm{\α}}\left|\right|+\frac{1}{4\mathrm{\ϵ}}\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}\left|{\widehat{\mathrm{\α}}}_i\right|\]\end{array}\right.$

其中，τ_norm∈R³為標(biāo)稱控制量，用來(lái)消除標(biāo)稱量(-ω^×Jω+(J+δδ^T)ω_e^×ω)，τ_com∈R³為補(bǔ)償控制量，主要用于提高系統(tǒng)魯棒性，消除因慣量、擾動(dòng)、耦合等作用而引起的系統(tǒng)不確定項(xiàng)，從而保證控制系統(tǒng)狀態(tài)能夠到達(dá)滑模面；0＜γ≤ε，ε為足夠小實(shí)數(shù)；參數(shù)自適應(yīng)律滿足r，h和ζ為實(shí)常數(shù)；

2.外環(huán)快速終端滑模面：

其中，z₁＝σ_e-χ₁，χ₁為指令濾波中設(shè)計(jì)的變量；D₁＝diag{d₁₁,d₁₂,d₁₃}，D₂＝diag{d₂₁,d₂₂,d₂₃}為待設(shè)計(jì)參數(shù)，且滿足d_1i＞0,d_2i＞0(i＝1,2,3)，S_Ou＝[S_Ou1,S_Ou2,S_Ou3]^T，|z₁|^psign(z₁)＝[|z₁₁|^psign(z₁₁),|z₁₂|^psign(z₁₂),|z₁₃|^psign(z₁₃)]^T，0.5＜q＜1，sign(z₁)為符號(hào)函數(shù)。

外環(huán)控制律

其中，a₁和η為待設(shè)計(jì)的參數(shù)，

步驟3：以內(nèi)環(huán)控制律τ＝τ_norm+τ_com和外環(huán)控制律作為控制系統(tǒng)的輸入進(jìn)行撓性目標(biāo)衛(wèi)星捕獲后的姿態(tài)接管控制，并進(jìn)行穩(wěn)定性證明。

步驟4：設(shè)計(jì)帶壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的撓性航天器的振動(dòng)抑制控制器控制η。

撓性航天器振動(dòng)抑制控制器設(shè)計(jì)為

$u_p={{\mathrm{F\δ}}_1}^T\stackrel{\·}{\mathrm{\η}}$

式中，F(xiàn)為正常數(shù)。