[发明专利]一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法及系统

权利要求书

1.一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：采用凯恩方法，对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统建立动力学方程；带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统，包括：被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星、绳系、用于拖曳的主卫星和柔性太阳帆板；

步骤二：根据被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的平衡状态，求取带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的动力学方程的解，作为平衡解，并在平衡解附近对动力学方程线性化；然后根据线性化后的动力学方程，采用李雅普诺夫方法证明带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的稳定，进行步骤三；

步骤三:设计连续常值小张力控制方式，抑制被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的太阳帆板在拖曳过程中的振动，使振动低于设定的振动阈值，实现拖曳控制。

2.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤一实现方法为：采用凯恩方法对带有2个对称安装的太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统进行动力学建模，绳系在连接末端分叉成多根绳系连接在帆板末端，实现对整个带有太阳帆板的失效卫星的可靠连接。

3.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤二实现方法为：通过对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统平衡状态的求解得到系统的平衡构型；通过对非线性方程在平衡解附近的线性化处理，将其转变为线性系统，并根据李雅普诺夫方法得到系统平衡状态的稳定性，从而掌握整个系统的动力学特点。

4.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：步骤三实现方法为：考虑工程实现可行性，采用连续常值小张力控制方法抑制拖曳过程中太阳帆板的振动。

5.根据权利要求1所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制方法，其特征在于：还包括步骤四，步骤四采用步骤一所述的绳系拖曳系统动力学方程，使用连续常值小张力控制方法，采用数值方法进行仿真分析。

6.一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制系统，其特征在于包括建模模块、求取和证明模块、控制模块：

建模模块，采用凯恩方法，对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统建立动力学方程；带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统，包括：被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星、绳系、用于拖曳的主卫星和柔性太阳帆板；

求取和证明模块，根据被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的平衡状态，求取带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的动力学方程的解，作为平衡解，并在平衡解附近对动力学方程线性化；然后根据线性化后的动力学方程，采用李雅普诺夫方法证明带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统的稳定；

控制模块，设计连续常值小张力控制方式，抑制被拖曳的携带太阳帆板的失效卫星的太阳帆板在拖曳过程中的振动，使振动低于设定的振动阈值，实现拖曳控制。

7.根据权利要求6所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制系统，其特征在于：建模模块，采用凯恩方法对带有2个对称安装的太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统进行动力学建模，绳系在连接末端分叉成多根绳系连接在帆板末端，实现对整个带有太阳帆板的失效卫星的可靠连接。

8.根据权利要求6所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制系统，其特征在于：求取和证明模块，通过对带有太阳帆板的失效卫星绳系拖曳系统平衡状态的求解得到系统的平衡构型；通过对非线性方程在平衡解附近的线性化处理，将其转变为线性系统，并根据李雅普诺夫方法得到系统平衡状态的稳定性，从而掌握整个系统的动力学特点。

9.根据权利要求6所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制系统，其特征在于：控制模块中，考虑工程实现可行性，采用连续常值小张力控制方法抑制拖曳过程中太阳帆板的振动。

10.根据权利要求6所述的一种携带太阳帆板的失效卫星绳系拖曳控制系统，其特征在于：还包括仿真分析模块；仿真分析模块采用建模模块所述的绳系拖曳系统动力学方程，使用连续常值小张力控制方法，采用数值方法进行仿真分析。