[发明专利]一种边界触发常值推力下的摆角控制方法和系统

权利要求书

1.一种边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，包括：

获取摆角控制精度要求及摆角数组；

根据摆角控制精度要求，确定摆角控制实施阈值；

根据摆角数组，得到摆角变化趋势函数；

根据摆角变化趋势函数、摆角控制实施阈值和当前摆角值，对绳系卫星系统进行边界触发常值推力下的摆角控制。

2.根据权利要求1所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，

摆角控制精度要求为：其中，表示实际摆角，表示任务指标允许的最大摆角；

摆角控制实施阈值为其中，a表示预设安全裕度，a0.5；

摆角变化趋势函数为二元函数；其中，摆角变化趋势函数取值为1时，表示摆角变化趋势为摆角增大；摆角变化趋势函数取值为-1时，表示摆角变化趋势为摆角减小。

3.根据权利要求2所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，根据摆角变化趋势函数、摆角控制实施阈值和当前摆角值，对绳系卫星系统进行边界触发常值推力下的摆角控制，包括：

根据摆角变化趋势函数，确定摆角变化趋势；

确定当前摆角的摆角值和相位；

以摆角变化趋势、当前摆角的摆角值和当前摆角的相位作为控制边界；

当满足预设条件时，采用常值推力对摆角进行控制，直至摆角变化趋势函数取值为-1时，停止对摆角进行控制；否则，保持常值推力为零，不对摆角进行控制。

4.根据权利要求3所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，预设条件如下：摆角变化趋势函数取值为1、当前摆角的相位为正、且当前摆角的摆角值超过

5.根据权利要求3所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，摆角的相位定义与子星相对母星X方向的符号一致，以保证常值推力的方向有利于绳系系统稳定，不会导致系绳长度缩短或回弹。

6.根据权利要求3所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，在采用常值推力对摆角进行控制之前，还包括：调整子星和母星的姿态，使常值推力的方向沿绳系卫星摆动方向，不会引入额外的面外分量。

7.根据权利要求1所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，摆角数组记作表示如下：

其中，N表示数组维数，h表示采样步长，表示iNh+h时刻对应的摆角值。

8.根据权利要求7所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，根据摆角数组，得到摆角变化趋势函数，包括：

根据摆角数组，得到第i+1个数组和第i个数组的差数组

根据差数组得到符号数组

其中，sgn(·)表示符号函数；

构建得到摆角变化趋势函数：

其中，

9.根据权利要求1所述的边界触发常值推力下的摆角控制方法，其特征在于，该边界触发常值推力下的摆角控制方法作用于绳系卫星系统；

绳系卫星系统，包括：子星、母星和系绳；其中，子星和母星通过系绳连接；当子星在母星上方时，绳系卫星为母星；当母星在子星上方时，绳系卫星为子星；

系绳的摆动角度记作摆角；

常值推力作用在绳系卫星上，实现对摆角的控制。

10.一种边界触发常值推力下的摆角控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取摆角控制精度要求及摆角数组；

确定模块，用于根据摆角控制精度要求，确定摆角控制实施阈值；根据摆角数组，得到摆角变化趋势函数；

控制模块，用于根据摆角变化趋势函数、摆角控制实施阈值和当前摆角值，对绳系卫星系统进行边界触发常值推力下的摆角控制。