控制理论与应用

作者：杨 航,陆宏湜,王长青,周凌枫,谢尔盖.伊斯科夫

单位：西北工业大学 自动化学院,西北工业大学 自动化学院,西北工业大学 自动化学院,中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所,俄罗斯萨马拉国家研究型大学

关键词：电动力绳系卫星系统; 起旋; 柔性形变; 预设性能; 滑模控制

基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目(D5000220031), 陕西省国际科技合作计划项目–重点项目(2023–GHZD–32), 中国博士后科学基金项目 (2023M732862), 重庆市自然科学基金项目(2023NSCQ–MSX2403)资助.

本文研究了三体直连式绳系卫星系统利用电动力从静止状态起旋加速至期望旋转速率的控制问题. 由于两根系绳之间的耦合效应, 绳系卫星系统的系绳变形干扰相比单根系绳系统更加明显, 这也是目前绳系卫星系统起旋控制所面临的主要挑战. 针对上述问题, 本文仅通过调节系绳上的电流, 在实现两根系绳稳定同步起旋的同时抑制系绳的柔性形变. 首先, 建立了用于控制器设计的拉格朗日近似模型和用于仿真验证的柔性珠点模型; 其次, 针对绳系卫星系统起旋过程中的系绳柔性形变问题, 提出了一种基于预设性能的自适应滑模控制器. 仿真结果表明: 在该控制策略的作用下, 系绳实现了稳定的自旋运动, 且系绳变形被抑制到较低水平.

来源：2025年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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