基于牵引点运动的绳系组合体摆动抑制控制研究

摘要

针对绳系组合体在空间捕获或拖曳中常出现的球面摆动问题,以地面球面摆系统为研究对象,对消摆的控制方法进行了研究.由牵引点定位、定速和球面摆消摆为目标,设计了以反馈线性化与PID控制为基础的消摆策略,在数值仿真软件中进行了不受控条件与受控条件下的仿真,并将消摆策略与滑模控制、近似线性化PID控制的控制输入与响应进行了对比;利用搭建的实验平台进行了角度测量与消摆实验.研究结果表明:消摆策略能在给定的±30°初始摆角条件下,经过30 s左右将面内外摆角抑制到±2°之内,牵引点在X轴与Y轴最终的定位偏差分别为5 cm与9 cm;实验结果与仿真结果基本符合,证明消摆策略对绳系组合体的控制具有一定参考意义.