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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京航空航天大學(xué);上海宇航系統(tǒng)工程研究所申請的專利一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN118439187B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202410259178.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B64G1/24；該發(fā)明授權(quán)一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法是由徐世東;張樂;陳提;彭文軒;惲衛(wèi)東;金棟平設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-03-07向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法，相較于現(xiàn)有的基于優(yōu)化理論的控制方法，本控制方法具有解析形式，計(jì)算量小，同時(shí)能夠處理控制電流飽和非線性和系統(tǒng)未知擾動(dòng)的影響。所述方法包括：基于春分點(diǎn)六根數(shù)建立軌道動(dòng)力學(xué)方程；基于面內(nèi)、面外角建立姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程；通過無量綱變換，得到描述繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的控制方程；設(shè)計(jì)輔助動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償控制電流的飽和非線性；采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對模型攝動(dòng)和外部干擾等多重?cái)_動(dòng)進(jìn)行逼近，并估計(jì)權(quán)值矩陣和近似誤差，以便補(bǔ)償擾動(dòng)；設(shè)計(jì)電動(dòng)力系繩中電流的解析控制律；利用動(dòng)態(tài)尺度廣義逆方法修正解析控制律中的奇異項(xiàng)；利用所述解析控制律對電動(dòng)力繩系衛(wèi)星系統(tǒng)的天平動(dòng)過程進(jìn)行控制。

本發(fā)明授權(quán)一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的穩(wěn)定控制方法，所述電動(dòng)力繩系衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)包括一顆主星、一顆子星和一根由絕緣材料包裹電動(dòng)力系繩，主星和子星之間通過電動(dòng)力系繩連接，共同在地球軌道運(yùn)行，其中兩個(gè)衛(wèi)星和系繩分別被視為兩個(gè)集中質(zhì)量和一個(gè)剛性桿，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，對于電動(dòng)力繩系衛(wèi)星，進(jìn)行坐標(biāo)系與參數(shù)的定義； 步驟2，定義春分點(diǎn)六根數(shù)e，a，i，w，f和u； 步驟3，采用步驟2中定義的春分點(diǎn)六根數(shù)，對電動(dòng)力繩系衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行表示； 步驟4，設(shè)計(jì)加速度矢量μ＝[μxμyμz]T和洛倫茲力Θ，則有洛倫茲力Θ＝mμ，其中，m＝m1+m2+m3； 步驟5，對地磁強(qiáng)度向量Ω進(jìn)行表示； 步驟6，對向量Ω重新進(jìn)行表示； 步驟7，對洛倫茲力Θ進(jìn)行表示； 步驟8，基于歐拉-拉格朗日方程，建立電動(dòng)力繩系衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程； 步驟9，設(shè)計(jì)一組新的無量綱參數(shù)； 步驟10，將步驟9得到的參數(shù)代入步驟8中的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程中，得到無量綱化的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程，即能夠描述系統(tǒng)天平動(dòng)的控制方程； 步驟11，得到能夠有效控制電動(dòng)力繩系衛(wèi)星天平動(dòng)的系繩電流解析控制律； 步驟1包括：主星和子星的質(zhì)量分別表示為m1和m2，電動(dòng)力系繩的長度和質(zhì)量分別表示為L和m3；O-xyz表示軌道坐標(biāo)系，其中點(diǎn)O位于系統(tǒng)的質(zhì)心，Ox、Oy和Oz是軌道坐標(biāo)系的三個(gè)軸，面內(nèi)角φ和面外角表示系統(tǒng)的瞬時(shí)方向，d0表示離心率，k0表示半長軸，g0表示傾角，Λ0表示升交點(diǎn)經(jīng)度，ν0表示近心點(diǎn)角，n0表示真近點(diǎn)角，代表m×n維的實(shí)數(shù)矩陣空間，其中m與n均為正整數(shù)，m與n分別代表矩陣空間的行數(shù)與列數(shù)，而表示m×1的實(shí)數(shù)向量空間，用t表示時(shí)間； 步驟2包括：基于經(jīng)典軌道要素，春分點(diǎn)六根數(shù)e，a，i，w，f和u定義如下： 步驟3包括：忽略姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的影響，采用步驟2中定義的春分點(diǎn)六根數(shù)將電動(dòng)力繩系衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)方程表示如下： 其中，ψ＝icosu+asinu+1，ν2＝w2+f2+1，為多項(xiàng)式相對于時(shí)間t的一階導(dǎo)數(shù)，為相對t的二階導(dǎo)數(shù)，因此e′、a′、i′、w′、f′、u′表示春分點(diǎn)六根數(shù)相對于t的一階導(dǎo)數(shù)，Γ1為引力常數(shù)，而μx,μy,μz為分別沿軌道坐標(biāo)系的三個(gè)軸的攝動(dòng)加速度； 步驟8包括：所述電動(dòng)力繩系衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程表示為： 其中， 其中，r表示軌道半徑；M,η為中間變量，χ為軌道擾動(dòng)；φ”,分別表示面內(nèi)角與面外角相對于時(shí)間t的二階導(dǎo)數(shù)，φ',分別表示面內(nèi)角與面外角相對于時(shí)間t的一階導(dǎo)數(shù)，Gφ和表示由洛倫茲力引起的廣義力矩，κφ和分別表示由建模不確定性和外部干擾引起的未知項(xiàng)。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人南京航空航天大學(xué);上海宇航系統(tǒng)工程研究所，其通訊地址為：210016 江蘇省南京市秦淮區(qū)御道街29號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。