陈飙松　江新　彭海军

摘要：应用非线性系统滚动时域控制的保辛算法求解绳系卫星系统子星释放和回收过程的闭环反馈控制问题.通过第二类Lagrange方程推导出二体绳系卫星系统的动力学方程；通过拟线性化方法将绳系卫星系统闭环反馈控制问题转化为线性非齐次Hamilton系统两端边值问题的迭代求解；通过保辛算法将线性非齐次Hamilton两端边值问题转化为线性方程组的求解；通过递进更新时间步的状态变量和控制变量，完成绳系卫星系统的闭环反馈控制.数值仿真表明：相对于Legendre伪谱方法，用保辛算法求解绳系卫星系统的闭环反馈控制问题的计算速度和收敛速度较快.绳系卫星系统的开环控制和闭环反馈控制问题数值仿真结果表明：在绳系卫星的初始状态存在偏差的情况下，使用开环控制会导致系统在终端无法达到稳定状态，而使用闭环反馈控制则能在一段时间内抵消初始状态向量偏差对系统产生的影响，最终达到稳定状态.

关键词：绳系卫星； 释放； 回收； 闭环反馈控制； 保辛； 拟线性化

中图分类号： V474.292

文献标志码：B

0 引 言

绳系卫星系统是指通过系绳将主星与子星连在一起飞行的组合体.[1]在通过调节系绳张力释放或回收卫星的过程中，子星与系绳的运动都会受到Coriolis力的影响，系绳产生大幅振动[2]，因此必须加以控制使得系统达到稳定状态.绳系卫星系统的控制为强非线性问题，具有内在不稳定性[3]，在初始状态向量存……