中文摘要：

绳索属于连续体、具有本质非线性，在航空航天、电力与通信、土木工程等领域得到了广泛应用，研究绳系体系统非线性动力学现象并实施有效控制具有重要理论和实际意义。本项目研究一类具有较大运动范围的绳系体非线性动力学及其运动/振动控制，建立能够考核其典型动力学与控制效果的实验研究平台。主要内容包括建立非惯性场中精细化绳系体力学模型，研究无限维/高维非线性动力学问题；基于ER/MR进行控制器设计、参数识别、控制器配置及综合系统典型非线性运动/振动研究；研究适于典型运动/振动的控制方法和控制策略；研究不同层次模型之间的响应控制差异，为绳系控制系统的工程化建模和设计提供理论基础。

结论摘要：

绳索在航空航天、电力传输、土木工程等许多工程领域得到了广泛使用。观察到的索动力学常呈现复杂的非线性特性。本项目研究一类具有较大范围运动的绳系系统非线性动力学与控制问题。主要内容包括建立了绳系系统实验研究平台；实验研究了面内绳系单体系统的运动控制；以绳系卫星系统为背景，研究了计入弹性的绳系系统非线性动力学行为；基于最优控制理论，提出了三自由度受控绳系系统最优控制的计算方法。研究表明，系绳的弹性可以导致绳系系统的复杂非线性动力学行为；基于伪线性化获得的绳系卫星系统最优轨迹具有对称性；提出的闭环控制策略不仅实现了三类扰动下的绳系系统的最优控制而且具有很高的计算效率。项目的研究成果为绳系系统的非线性动力学分析和控制提供了重要参考。