实验模拟多维绳系卫星系统的空间动力学环境,对绳系卫星系统的动力学与控制具有重要意义。本项目根据天-地动力学相似原理,研究了短距绳系卫星系统的多维运动控制问题。首先研究了复杂空间环境导致的绳系卫星系统的复杂动力学行为,提出四维绳系卫星系统的动力学相似条件。然后,通过喷气力来模拟空间动力学环境,提出了两张力传感器对喷气力进行标定的方法,实验验证了三维绳系卫星状态保持阶段的概周期振荡行为。基于间接Legendre-Gauss伪谱法,提出了计入本体姿态的绳系卫星释放和回收非线性控制方法,研究了释放机构运动学与动力学机理及大范围运动测量方法。最后,引入具有较高效率的Legrendre伪谱方法对短距绳系卫星进行了最优控制的实验研究。结果表明,基于动力学相似原理,绳系卫星系统的多维动力学环境能够在地面进行模拟,实现了绳系卫星系统的多维运动控制。
英文主题词tethered satellite; dynamic similarity; motion control; experimental study