无限维时变绳系卫星全局动力学分析与控制

项目名称： 无限维时变绳系卫星全局动力学分析与控制

项目编号： No.10902127

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 刘丽丽

作者单位： 中南大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 本项目研究无限维时变绳系卫星系统全局动力学行为与控制的若干问题。首先同时考虑系绳的柔性和分布质量，利用连续介质力学方法对绳系卫星系统建模，并采用有限维近似方法进行动力学仿真验证。基于渐近分析和数值方法，研究绳系卫星系统参数共振和内共振现象。其次考虑复杂环境因素的随机激励作用，基于有限时间稳定性的概念和时变分叉方程的线性近似理论，研究无限维时变绳系卫星系统的全局动力学行为，并从理论上分析其复杂动力学现象的产生机理。最后考虑系统约束和系绳柔性，将伪谱最优控制算法和偏微分方程边界控制方法相结合，通过调节系绳长度和系点位置，实现绳系卫星系统释放、回收及状态保持控制。本项目通过对无限维时变绳系卫星系统的理论基础和应用基础进行深入研究，力争为航天领域的力学与控制、深空探测等提供理论方法和关键技术支撑。

中文关键词： 绳系卫星系统；非线性动力学；最优控制；伪普方法；边界控制

英文摘要：

英文关键词： Tethered Satellite System；nonlinear dynamics；optimal control；pseudospectral method；boundary control