[发明专利]一种空间飞行器绳索稳定收放控制方法

权利要求书

1.一种空间飞行器绳索稳定收放控制方法，其特征在于，该方法首先设定满足取值要求的期望俯仰角，再根据所提出的绳索收放的无量纲速率控制实现绳索的稳定释放/回收过程，具体包括以下步骤：

步骤A、构建描述绳索收放过程中系统俯仰角摆动的无量纲动力学方程

θ··+2(θ·+1)(ξ·ξ-esinvκ)+3κθ=0---(1)]]>

式中，θ表示绳索摆动的面内俯仰角，表示绳索摆动的面内俯仰角速度，表示绳索摆动的面内俯仰角加速度，ξ表示绳索无量纲长度，表示绳索无量纲长度的变化速率，e表示系统轨道偏心率，v表示系统轨道真近点角，参数κ＝1+ecosv；

步骤B、根据公式（1）确定系统的平衡点为

θ10=2ξesinv-2ξ·κ3ξθ20=0---(2)]]>

式中，θ₁₀为平衡位置俯仰角，θ₂₀为对应的角速度；

步骤C、任意设置一个期望俯仰角θ_e，并令平衡位置俯仰角θ₁₀=θ_e，确定θ_e与系统轨道偏心率e、系统轨道真近点角v、绳索无量纲长度ξ及其变化速率的关系，如下：

ξ·=2ξesinv-3ξθe2κ---(3)]]>

步骤D、根据系统线性化矩阵的特征根及收放特性来确定期望俯仰角θ_e取值范围，使得在对绳索收放时，保证绳索释放/回放过程渐近稳定；

步骤E、在期望俯仰角θ_e满足取值范围的条件下，根据式（3）绳索收放的无量纲速率对绳索进行释放和回收控制。

2.根据权利要求1所述的空间飞行器绳索稳定收放控制方法，其特征在于，所述步骤D中期望俯仰角θ_e的取值范围，如下：

在绳索释放时，只要设定的期望俯仰角满足绳索便可在椭圆轨道的任意区间内进行稳定释放；在绳索回收时，只要设定的期望俯仰角满足绳索便可在椭圆轨道的区间Г内进行稳定回收。