5 декабря 2024 г., AviaStat.ru – Новый метод проектирования систем автоматического управления стендами микрогравитации, которые используются для наземных испытаний раскрытия звеньев космических аппаратов, и программное обеспечение на его основе разработали ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Это универсальный метод, который можно применять для разных космических аппаратов и позволяет более точно моделировать раскрытие элементов аппаратов в космосе. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Минобрнауки РФ.

"Ученые ТПУ предложили новый метод синтеза систем управления. Он основан на интервальном подходе, который позволяет свести нестационарность и нелинейность параметров систем к их интервальности и в таком виде учесть в математической модели системы управления. <…> Используя такой подход, политехникам удалось получить интервальное характеристическое уравнение системы, на его основе были разработаны методики модального синтеза адаптивных регуляторов", – сказано в сообщении.

Поясняется, что основой уже существовавших стендов выступают в основном трособлочные системы с управляемыми электроприводами. Однако наличие трособлочных передач может значительно ухудшать динамические свойства систем управления. Их главной проблемой является наличие резонансных колебаний в тросах и моментов сухого трения в блоках стенда. Степень их влияния на систему управления зависит от схем трособлочных систем и масс обезвешиваемых звеньев.

"При этом следует учитывать, что значения моментов сухого трения заранее неизвестны, а параметры упругости тросовых связей изменяются в процессе движения звеньев космического аппарата. Эти факторы не позволяют с большой точностью провести испытания и предсказать поведение элементов космических аппаратов непосредственно в космосе", – приводятся в сообщении слова руководителя гранта, доцента отделения автоматизации и робототехники ТПУ Сергея Гайворонского.

По его словам, благодаря разработанному адаптивному подходу некоторые параметры, например, ошибки уравновешивания в режимах постоянной скорости и постоянного ускорения, в среднем удалось уменьшить примерно в 10 раз. Это делает системы управления стендом более чувствительными и быстродействующими, сохраняя допустимое качество. Метод политехников универсальный, с его помощью можно разработать комплекс систем управления для наземных испытаний любого космического аппарата, которому предстоит в условиях невесомости перейти в раскрытое состояние (панели солнечных батарей, антенны различной конфигурации и многое другое), вне зависимости от его массы и размеров.

Исследование ученых ТПУ поддержано грантом Российского научного фонда. Получено 12 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ. Результаты исследований опубликованы в журналах Российской академии наук "Проблемы управления" и "Мехатроника, автоматизация и управление".