ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

2
Содержание
том 67 / Февраль, 2024
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2021-64-3-183-191

УДК 517.977.5-629.783

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПЬЕЗОАКТЮАТОРОМ ДЛЯ НАСТРОЙКИ РАДИООТРАЖАЮЩЕГО СЕТЕПОЛОТНА КОСМИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОРА

Кабанов С. А.
Балтийский государственный технический университет „ВОЕНМЕХ“ им. Д. Ф. Устинова, кафедра систем обработки информации и управления, Санкт-Петербург; профессор


Митин Ф. В.
БГТУ „ВОЕНМЕХ“ им. Д. Ф. Устинова, кафедра систем управления и компьютерных технологий;


Читать статью полностью 

Аннотация. Рассматривается процесс управления пьезоактюатором для настройки формы радиоотражающего сетеполотна крупногабаритного трансформируемого рефлектора космического базирования. Выбрана схема поточечной настройки. Вследствие ограниченного запаса электрической энергии на борту космического аппарата задача управления решается с учетом минимизации энергетических затрат в режиме реального времени. Разработан алгоритм последовательной оптимизации управления для автоматической настройки длины ванты за счет пьезоактюатора. Алгоритм позволяет минимизировать энергетические затраты и с высокой точностью выполнять терминальные условия. Посредством выбора весовых коэффициентов определяется наилучший вариант программы управления при разном конечном времени моделирования. Показана гибкость разработанного алгоритма при выборе критериев оптимизации.
Ключевые слова: алгоритм последовательной оптимизации, крупногабаритный трансформируемый рефлектор, радиоотражающее сетеполотно, пьезоактюатор, математическая модель, моделирование

Список литературы:
  1. Terada M., Bludworth N., Moore J. et al. Deployable reflector system for satellite applications // IEEE MTT-S Intern. Conf. on Microwave and Optoelectronics, Brazil. 2005. P. 647—656.
  2. Li T. Deployment analysis and control of deployable space antenna // Aerospace Science and Technology. 2012. Vol. 18, N. 1. P. 42—47.
  3. Каzаntsеv Z. А. Deployment concept mechanical system of a radar antenna for space purposes // Сибир. журн. науки и технологий. 2017. № 4. С. 858—867.
  4. Xuelin D., Jingli D., Hong B., Guohui S., Deployment analysis of deployable antennas considering cable net and truss flexibility // Aerospace Science and Technology. 2018. Vol. 82—83. P. 557—565.
  5. Wang H. Multifrequency spaceborne deployable radiometer antenna designs // IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine. 2020. Vol. ‏35, N 5.
  6. Кабанов С. А., Зимин Б. А., Митин Ф. В. Разработка и анализ математических моделей раскрытия подвижных частей трансформируемых космических конструкций. Часть I // Мехатроника, автоматизация, управление. 2020. Т. 20, № 1. C. 51—64.
  7. Кабанов С. А., Зимин Б. А., Митин Ф. В. Разработка и анализ математических моделей раскрытия подвижных частей трансформируемых космических конструкций. Часть II // Мехатроника, автоматизация, управление. 2020. Т. 21, № 2. C. 117—128.
  8. Бобцов А. А. и др. Исполнительные устройства и системы для микроперемещений. СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. 131 с.
  9. Tanaka H., Shimozono N., Natori M. C. A design method for cable network structures considering the flexibility of supporting structures // Trans. of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. 2008. Vol. 50, N 170. P. 267—273.
  10. Gajbhiye S. C., Upadhyay S. H., Harsha S. P. Nonlinear vibration analysis of piezo-actuated flat thin membrane // J. of Vibration and Control. 2015. Vol. 21, N 6. P. 1162—1170.
  11. Кабанов С. А., Митин Ф. В., Кривушов А. И., Улыбушев Е. А. Управление пьезоактюатором для настройки отражающей поверхности рефлектора космического базирования // Изв. вузов. Авиационная техника. 2018. № 4. С. 111—116.
  12. Кабанов С. А., Митин Ф. В. Оптимизация процессов раскрытия и создания формы трансформируемого рефлектора космического базирования // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2021. № 2. С. 106—125.
  13. Zhenxing S., Huijian L., Xiaoning L., Gengkai H. Thermal-structural dynamic analysis of a satellite antenna with the cable-network and hoop-truss supports // J. of Thermal Stresses. 2019. Vol. 42, N 11 P. 1339—1356.
  14. Петровичев М. А. Гуртов А. С. Система энергоснабжения бортового комплекса космических аппаратов: Учеб. пособие. Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. 88 с.
  15. Кабанов С. А. Управление системами на прогнозирующих моделях. СПб: Изд-во СПбГУ, 1997. 200 с.
  16. Панич А. Е. Пьезокерамические актюаторы. Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2008. 159 с.
  17. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Красовского. М.: Наука, 1987. 712 с.