Программное управление свертыванием космической связки с восстановлением исходной вертикальной ориентации

Abstract

Объект этого исследования – космическая связка двух тел, соединенных упругим безмассовым кабелем. Цель исследования – распространение нового метода построения программного управления режимом развертывания космических связок в плоскости их орбит с выравниванием в конце режима вдоль местной вертикали на процесс свертывания связок со специфическими терминальными условиями. Это позволяет построить программное управление длиной или натяжением связки, которое обеспечивает требуемое изменение кинетического момента связки под действием момента гравитационного поля сил. Новизна результатов исследования заключается также в новом подходе к построению управления малоприводными (underactuated) механическими системами, у которых количество каналов управления меньше числа степеней свободы.

Об'єкт цього дослідження – космічні зв'язки двох тіл, з'єднаних пружним безмасовим тросом. Ціль дослідження – поширення нового методу побудови програмного керування режимом розгортання космічних зв'язок у площині їхніх орбіт з вирівнюванням наприкінці режиму уздовж місцевої вертикалі на процес згортання зв'язок зі специфічними термінальними умовами. Це дозволяє побудувати програмне керування довжиною або натягом зв'язки, який забезпечує необхідну зміну кінетичного моменту зв'язки під дією моменту гравітаційного поля сил. Новизна результатів дослідження полягає також в новому підході до побудови керування малоприводними (underactuated) механічними системами, у яких кількість каналів керування менше числа ступенів свободи.

This study is concerned with a space tethered system of two bodies connected with an elastic massless tether. The aim of this study is to extend a new program control construction method for the deployment of space tethered systems in the orbit plane with their alignment along the local vertical at the deployment end to tether retrieval with specific terminal conditions. This allows one to programmatically control the tether length or tension in such a way as to provide the required change of the angular momentum of the tethered system under the action of the gravitational moment. The novelty also lies in a new approach to constructing control of underactuated mechanical systems, in which the number of control channels is less than the number of degrees of freedom.