Технологии космоса. Прорыв в моделировании микрогравитации

Ученые Томского политехнического университета разработали уникальный метод проектирования систем управления стендами микрогравитации, применяемых для наземных испытаний элементов космических аппаратов. Эта универсальная технология помогает точнее моделировать поведение конструкций в условиях космоса.

Современные космические аппараты проходят обязательные наземные испытания, имитирующие невесомость. Для этого используются автоматизированные стенды с трособлочными системами, которые удерживают и перемещают звенья аппаратов. Однако существующие методы сталкиваются с проблемами: тросы вызывают резонансные колебания, а трение в блоках влияет на динамику системы. Эти факторы ограничивают точность тестирования и предсказание поведения аппаратов в условиях реального космоса.

"Главной проблемой остается наличие резонансных колебаний и моментов сухого трения. Эти факторы существенно снижают точность моделирования,"

• Сергей Гайворонский, доцент отделения автоматизации и робототехники ТПУ

Для решения этих проблем ученые ТПУ предложили интервальный метод синтеза систем управления. Такой подход учитывает изменения параметров систем, включая жесткость тросов и центры масс звеньев, с большей точностью. Использование адаптивных регуляторов позволило сократить ошибки уравновешивания в среднем в 10 раз, значительно повысив чувствительность и быстродействие систем.

Новый метод универсален и подходит для тестирования различных конструкций, таких как панели солнечных батарей или антенны сложной формы, независимо от их массы и размеров. Он обеспечивает более точное моделирование и надежность при переходе конструкций в рабочее состояние в условиях невесомости.

Результаты исследования опубликованы в ведущих научных изданиях, таких как «Проблемы управления» и «Мехатроника, автоматизация и управление», подтверждая высокий научный уровень и значимость работы.

Источник: пресс-служба Томского политехнического университета