[发明专利]一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法

权利要求书

1.一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于拉格朗日方法构建空间多体绳系卫星系统动力模型；

所述空间多体绳系卫星系统动力模型形式如下；

上式中，L_i表示第i-1与i颗卫星之间的系绳长度，表示系统主星的真近点角，T_i+1为第i+1绳的张力，θ_i表示第i颗卫星的摆角，μ＝(39860044±1)×10⁷m³/s²为地球重力系数，m_i表示第i颗卫星的质量，r_i表示第i颗卫星在轨道系中的位置向量，e表示轨道偏心率，r_i^x表示第i颗卫星位置矢量在e_r方向分量，r_i^y表示第i颗卫星位置矢量在方向分量，n表示轨道角速度，为关于轨道偏心率与真近点角的辅助参数，系统模建模坐标系为地心惯性系Oxy和动坐标系其中，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；

根据空间多体绳系卫星系统动力模型得到系绳收放速度与稳定正弦摆动的关系，得到稳定收放率；

所述稳定收放率的表达式如下；

上式中，A表示系统正弦摆动的振幅，ω表示正弦摆动频率，θ_d表示任务期望的稳定状态曲线；

根据稳定收放率对系绳进行回收和释放。

2.根据权利要求1所述一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法，其特征在于，还包括：

判断到存在扰动误差，对控制输入信号进行调整。

3.根据权利要求2所述一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法，其特征在于，所述控制输入信号表达式如下：

上式中，f＝[f₁,f₂...f_N]^T，θ_d＝[θ_1d,θ_2d...θ_Nd]^T，B为控制增益对角矩阵，第i个对角参数为s＝[s₁,s₂...s_N]^T表示滑模面，C和K均为N阶对角矩阵，各对角元素为控制参数。

4.根据权利要求3所述一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法，其特征在于，所述判断到存在扰动误差，对控制输入信号进行调整这一步骤，其具体还包括：

判断到存在扰动误差，将实际的摆动带入滑模面得到控制器的修正控制信号；

将修正控制信号与稳定收放律相加得到实际系统所需要的控制信号。

5.根据权利要求4所述一种大轨道偏心率多体绳系卫星的全电动稳定控制方法，其特征在于，所述实际系统所需要的控制信号表达式如下：

其中，L_ik_isgn(s_i)表示第i个控制器的修正控制信号。