Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một luật điều khiển tỷ lệ chiều dài phân tích cho hệ thống vệ tinh có dây
Meccanica - 2016
Tóm tắt
Dựa trên các phương trình động lực học phi tuyến của một hệ thống vệ tinh có dây với chuyển động nghiêng ba chiều, một luật điều khiển tỷ lệ chiều dài dây cho việc triển khai được rút ra từ các vị trí cân bằng của hệ thống và sơ đồ giá trị của góc quay dự kiến trong mặt phẳng. Luật điều khiển được đề xuất có thể đảm bảo rằng lực kéo tác động vào đầu dây vẫn dương. Sự dao động của chuyển động lăn ra ngoài mặt phẳng kết hợp với chuyển động nghiêng trong mặt phẳng được kiểm soát hiệu quả trong quá trình triển khai. Luật điều khiển phân tích vẫn áp dụng, ngay cả khi hệ thống chạy trên quỹ đạo hình elip Kepler với độ lệch tâm lớn. Độ ổn định cục bộ của hệ thống không tự động trong quá trình điều khiển triển khai được phân tích bằng lý thuyết Floquet, và hành vi toàn cục được xác minh số bằng cách sử dụng phương pháp lập bản đồ ô đơn giản. Các mô phỏng số trong bài báo cho thấy luật điều khiển phân tích được đề xuất.
Từ khóa
#hệ thống vệ tinh có dây #luật điều khiển #phương trình động lực học phi tuyến #quỹ đạo hình elip Kepler #lý thuyết FloquetTài liệu tham khảo
Gläßel H, Zimmermann F, Brückner S et al (2004) Adaptive neural control of the deployment procedure for tether-assisted re-entry. Aerosp Sci Technol 8(1):73–81
Wen H, Jin DP, Hu HY (2008) Optimal feedback control of the deployment of a tethered subsatellite subject to perturbations. Nonlinear Dyn 51(4):501–514
Wen H, Chen H, Jin DP et al (2012) Deployment and attitude control of a tethered subsatellite with controllable arm. Chin J Theor Appl Mech 44(2):408–414 (in Chinese)
Iki K, Kawamoto S, Yoshiki M (2014) Experiments and numerical simulations of an electrodynamical tether deployment from a spool-type reel using thrusters. Acta Astronaut 94(1):318–327
Mantellato R, Valmorbida A, Lorenzini EC (2015) Thrust-aided librating deployment of tape tethers. J Spacecr Rocket 52(5):1395–1406
Barkow B, Steindl A, Troger H et al (2003) Various methods of controlling the deployment of a tethered satellite. J Vib Control 9(1):187–208
Tanaka Y, Hanada T, Hirayama H (2005) Applying a simple control law to deploy space tether on a micro tethered satellite. In: The 56th international astronautical congress, Fukuoka, Japan
Williams P (2008) Deployment/retrieval optimization for flexible tethered satellite systems. Nonlinear Dyn 52(1–2):159–179
Yu BS, Jin DP (2010) Deployment and retrieval of tethered satellite system under J 2 perturbation and heating effect. Acta Astronaut 67(7–8):845–853
Yu BS, Jin DP, Pang ZJ (2014) Coupling dynamicals of spacecraft with deployment of a tether. Sci Sin E 44(8):858–864 (in Chinese)
Liu YY, Zhou J, Chen HL (2012) Variable structure control for tethered satellite fast deployment and retrieval. Future Control Autom 172(1):157–164
Steindl A (2014) Optimal control of the deployment (and retrieval) of a tethered satellite under small initial disturbances. Meccanica 49(8):1879–1885
Jung W, Mazzoleni AP, Chung J (2015) Nonlinear dynamical analysis of a three-body tethered satellite system with deploymen/retrieval. Nonlinear Dyn 82(3):1127–1144
Aslanov VS (2016) Swing principle for deployment of a tether-assisted return mission of are-entry capsule. Acta Astronaut 120(1):154–158
Hsu CS (1987) Cell-to-cell mapping: a method of global analysis for nonlinear systems. Applied mathematical sciences. Springer, NY