[发明专利]一种预防局部空间电梯系统系绳松弛的速度控制方法

权利要求书

1.一种预防局部空间电梯系统系绳松弛的速度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：电梯舱在初始位置时，通过火箭发动机为电梯舱提供初始速度；电梯舱运行至全程的39％之前，电梯舱的主动力小于等于电梯舱的重力；当电梯舱运动至全程的39％之后，电梯舱的主动力等于电梯舱的重力；

局部空间电梯系统的平面运动在动坐标系系中，其中，系以母星M作为动坐标系的原点，M-e_r的方向为沿地心到母星方向指向外，垂直于M-e_r，整个系沿任一开普勒轨道运行，由于母星的质量远大于电梯舱及作业航天器的质量，因此母星的轨道不受子星运动影响；

在局部空间电梯系统中，母星、电梯舱及作业航天器顺次由两条系绳相连，其中，母星与电梯舱之间的系绳长度为L₁，电梯舱与作业航天器之间的系绳长度为L₂，电梯舱m₁的引力矢量及作业航天器m₂的引力矢量分别为G₁及G₂，θ₁及θ₂分别表示局部空间电梯系统中系绳L₁及系绳L₂与M-e_r之间的夹角，构建电梯舱本体的动力学方程；

计算局部空间电梯系统中系绳的固有张力T₀为：

根据电梯舱本体的动力学方程得电梯舱主动力产生的张力T：

则局部空间电梯系统中上下两端系绳内部的张力T₁及T₂分别为：

T₁＝T₀+T,T₂＝T₀-T (5)

则局部空间电梯系统中电梯舱的加速度为：

电梯舱m₁的引力矢量及作业航天器m₂的引力矢量分别为G₁及G₂为：

其中，μ为地球引力常数，r_i＝r+R_i；r＝[0,r]^T为母星在轨道坐标系下的位置矢量；

系统的动力学方程为：

其中，M_e为质量矩阵，N为非线性项，所述局部空间电梯系统的动力学方程为非线性且耦合的。