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libration and end body swing stabilization of a parallel partial space elevator system

Chinese Journal of Aeronautics 2021年第3期34卷 187-199页

作者： Gefei SHI Gangqiang LI Zheng H.ZHU School of Aeronautics and Astronautics Sun Yat-Sen UniversityGuangzhou 510275China Department of Mechanical Engineering York UniversityTorontoOntario M3J 1P3Canada

This paper studies the libration and stabilization of a parallel partial space elevator system in circular orbits. The system is made up of two paralleled partial space elevators, each of which consists of one main satellite, one end body and a climber moving along the tether between *** libration characteristics of the elevator are studied through numerical analysis by a new dynamic model, and a novel control strategy is proposed to stabilize the swing of the end body by projecting the climber speeds only. Optimal control method is used to implement the new control strategy in the case where the climbers move in opposite direction. The simulation results validate the effectiveness of the proposed control strategy whose application will neither sacrifice the transport efficiency nor exacerbate libration significantly.

关键词： libration stabilization Nonlinear dynamics Optimal control Parallel partial space elevator Space tether

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