Ученые Томского политеха создали новый метод и программное обеспечение на его основе, которое поможет проектировать системы автоматического управления стендами микрогравитации. Их используют для наземных испытаний раскрытия звеньев космических аппаратов. Об этом сообщает пресс-служба вуза.
Основой для подобных стендов выступают в основном трособлочные системы с управляемыми электроприводами, с помощью которых вывешиваются и перемещаются звенья космических аппаратов, но наличие трособлочных передач может значительно ухудшать динамические свойства систем управления.
«Главной проблемой, которая возникает при симуляции микрогравитации с использованием современных трособлочных стендов, 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», — прокомментировал руководитель проекта, доцент отделения автоматизации и робототехники ТПУ Сергей Гайворонский.
Томские исследователи предложили новый метод синтеза систем управления. В его основе — интервальный подход, который позволяет свести нестационарность и нелинейность параметров систем к их интервальности и в таком учесть в математической модели системы управления. К параметрам относятся:
- коэффициенты жесткости участков троса с изменяющейся длиной;
- массы обезвешиваемых звеньев, зависящие от правильности определения их центров масс;
- нелинейные характеристики электроприводов и ряд других параметров, значения которых ранее брались усредненными.
«Ранее существовавшие модели стенда пренебрегали некоторыми его параметрами и свойствами. Это происходило из-за используемых на тот момент методов синтеза, основанных на загрублении резонансных нестационарных систем управления. В результате это приводило к неточности моделирования процесса движения звеньев космического аппарата. Благодаря нашему адаптивному подходу удалось рассчитать параметры регуляторов более точно. В результате, например, такие параметры, как ошибки уравновешивания в режимах постоянной скорости и постоянного ускорения, в среднем уменьшились примерно в десять раз. Это делает системы управления стендом более чувствительными и быстродействующими, сохраняя допустимое качество», — отметил Гайворонский.
