一种基于绳系技术的空间碎片回收控制方法

摘要

本发明公开了一种基于绳系技术的空间碎片回收控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，考虑系绳弹性，采用弹性杆模型研究空间绳系碎片系统，根据第二类Lagrange方程，建立系统动力学微分方程；步骤二，将步骤一的系统动力学方程改写为无量纲形式的系统动力学方程；步骤三，研究回收过程中非线性时变系统动力学方程的面内外摆角振动抑制问题，推导出系绳长度变化解析控制律以及在碎片回收过程期望平衡位置中面内俯仰角的取值范围；步骤四，利用Floquet理论进一步分析系统的稳定性以及保持渐近稳定的期望面内俯仰角的取值范围；通过该方法既可以保证碎片被稳定地回收到在轨航天器附近又可以确保回收过程的安全尤其是末时刻的安全性。

主权项

一种基于绳系技术的空间碎片回收控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，采用弹性杆模型研究空间绳系碎片系统，根据第二类Lagrange方程，建立系统动力学微分方程；步骤二，选取要回收的系绳长度，引入无量纲变换，将步骤一的系统动力学方程改写为无量纲形式的系统动力学方程，描述回收过程中系绳的面内外摆动；步骤三，根据步骤二回收过程中非线性时变系统动力学方程的面内外摆角振动抑制问题，推导出系绳长度变化解析控制律以及在碎片回收过程期望平衡位置中面内俯仰角的取值范围；步骤四，利用Floquet理论进一步分析系统的稳定性以及保持渐近稳定的期望面内俯仰角的取值范围。