[發明專利]一種包含不確定項的空間可機動飛網釋放及展開控制方法

有效

• 申請號: 201610322872.9
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105905319B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 黃攀峰;張帆;孟中杰;劉正雄
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.一種包含不確定項的空間可機動飛網釋放及展開控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)設計空間可機動飛網的構型和拓撲結構；

空間可機動飛網由兩部分構成：不可機動的飛網部分和與其連接的四個可機動單元部分；不可機動的飛網是一個四邊形編織結構體，邊長為L；其構成的網格拓撲結構是正方形網格，邊長為l；四個可機動單元分別與不可機動的飛網的四個角相連，具有測量、計算、控制、推力器、熱電控制、信息交互等分模塊，視為相當量級的微小衛星；

2)建立可機動空間飛網的運動學和動力學公式；

空間可機動飛網的動力學方程為：其中：i表示飛網展開后的第i行，j表示飛網展開后的第j列，r_ij為飛網和四個可機動單元的空間矢量位置，F_ij是飛網上每個編織網格節點的受力，u是系統的控制輸入，ij＝11,1n,n1,nn表示四個可機動單元，ij≠11,1n,n1,nn表示不可機動飛網；飛網上每個編織節點的單一受力是其中E是楊氏模量，A是飛網編織系繩的橫截面積，l飛網編織拓撲網格的邊長，ξ＝|r_ij|-l，α是阻尼系數；

3)計算飛網釋放狀態和展開過程中某一時刻狀態；

飛網初始時刻的系統動量為其中m_ij是可機動單元質量，v是可機動單元的彈出角速度；根據動量守恒定理和步驟1)中的飛網動力學公式，得到飛網彈出后任意時刻的系統狀態為

4)計算空間可機動飛網的狀態判據；

根據軌道坐標系定義，對完全展開后的空間可機動飛網的所有編織節點和四個可機動單元的矢量位置狀態進行邏輯確認；在可機動飛網彈出后，對每一時刻的飛網狀態進行逐行逐列的邏輯確認，當出現飛網狀態混沌時，即應立即引入展開控制算法；

5)設計包含有不確定項的控制輸入u；

設計可機動單元的輸入u：

u=-α1(μ1|s|m-1msign(s)+μ2s)+vv·=-α2(m-1mμ12|s|m-2msign(s)+2m-1mμ1μ2|s|m-1msign(s)+μ22s)]]>

其中，α₁和α₂是控制器增益，則s系統的滑模面：

s·=∂s∂t+(∂s∂x)Tf(x)+(∂s∂x)Tg(x)u=a(x,t)+b(x,t)u+d(x,t)]]>

x為空間可機動系統的狀態，d(x,t)是由物理模型與數學模型之間的模型誤差和軌道攝動所組成的不確定項。