[发明专利]空间机器人控制器设计方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种空间机器人控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据第一预设时间段建立调节函数；

S2.获取空间机器人的姿态跟踪误差，根据所述调节函数和所述姿态跟踪误差计算转换姿态跟踪误差；

S3.预设第一精度值，根据所述第一精度值和所述第一预设时间段建立递减函数；

S4.获取空间机器人的运动学姿态，根据所述转换姿态跟踪误差、所述递减函数和所述运动学姿态计算虚拟控制率；

S5.获取角速度误差，根据所述角速度误差、所述虚拟控制率和所述调节函数计算虚拟角速度误差；

S6.预设界函数，根据所述虚拟角速度误差和所述界函数设计控制器函数；

步骤S1的所述调节函数为：

；

其中，表示所述调节函数；表示第一预设时间段内的任意一个时间节点；为时间变量；

步骤S3的所述递减函数为：

；

其中，表示各个轴向的编号，为1时，对应的是x轴；为2时，对应的是y轴；为3时，对应的是z轴；表示各个轴向的递减函数；表示各个轴向的递减函数的初值；表示各个轴向的第一精度值；表示各个轴向的第一预设时间段；

步骤S4的计算公式如下：

；

；

；

；

其中，表示各个轴向的转换姿态跟踪误差；表示各个轴向的第一中间变量；表示各个轴向的第一常数控制增益；表示所述虚拟控制率；表示第二中间变量；为所述运动学姿态的反函数；

步骤S5的计算公式如下：

；

其中，表示所述虚拟角速度误差；表示所述角速度误差；表示所述虚拟控制率；

步骤S6的所述控制器函数为：

；

；

；

=；

；

；

；

其中，表示各个轴向的编号，为1时，对应的是x轴；为2时，对应的是y轴；为3时，对应的是z轴；表示第二常数控制增益；表示第三中间变量；表示各个轴向的第三中间变量；表示各个轴向的界函数；表示第四中间变量； 表示各个轴向的第四中间变量；表示所述控制器函数；表示各个轴向的虚拟角速度误差；表示各个轴向的界函数的初值；表示各个轴向的界函数的稳定值；表示各个轴向的界函数的稳定时间，其中，预设的所述界函数包括各个轴向的界函数的初值、稳定值和稳定时间。

2.根据权利要求1所述的空间机器人控制器设计方法，其特征在于，步骤S2的计算公式如下：

；

；

其中，表示所述转换姿态跟踪误差；表示所述姿态跟踪误差；包括x轴，y轴和z轴三个轴向的转换姿态跟踪误差值，分别为 ，对应地，包括三个轴向的姿态跟踪误差值。