[发明专利]一种空间飞行器绳索稳定收放控制方法

摘要

本发明公开了一种空间飞行器绳索稳定收放控制方法，该方法首先设定满足取值要求的期望俯仰角，再应用绳索收放速率控制实现绳索的稳定释放/回收过程，该方法克服了传统控制方法中绳索产生较大摆幅及摆动角速率，极易对探测器内部精密器件造成损伤的缺陷。

主权项

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。