Новый алгоритм повысит эффективность управления электросистемами для космических аппаратов

Аспирант кафедры электроники и электротехники НГТУ Никита Севостьянов разработал алгоритм управления распределенными системами электроснабжения для спутников.

«В современных космических аппаратах традиционно применяются централизованные системы электроснабжения постоянного тока. В числе недостатков таких систем — низкая надежность и безотказность — одни из наиболее важных показателей для космических аппаратов. Распределенные системы лишены этого недостатка, однако обладают другим — низким качеством электроэнергии. Наш алгоритм позволяет улучшить качество электроэнергии в распределенных системах постоянного тока, давая возможность их применения в спутниках», — рассказал молодой ученый.

Ученый пояснил, что надежность всей централизованной системы электроснабжения определяется одним источник электроэнергии. Если он сломается, то вся система выйдет из строя. В распределенной системе есть множество независимых источников, и поломка одного из них не станет критичной для системы.

В большинстве современных спутников две солнечных батареи, однако система электроснабжения все равно централизована. Если она выйдет из строя, космический аппарат будет обесточен. Если же у каждой панели будет собственная система электроснабжения, надежность спутника значительно повысится.

Однако распределенные системы сложнее в управлении. Из-за отсутствия единого центра, который бы управлял всей системой, в них сложнее поддерживать качество электроэнергии. Сотрудники НГТУ НЭТИ решают эту проблему, разрабатывая новые алгоритмы управления.

«Алгоритм использует так называемые резонансные регуляторы с высокими коэффициентами усиления на определенных частотах, которые называются резонансными частотами. За счет высокого коэффициента усиления мы можем существенно снизить пульсации напряжения на резонансных частотах, тем самым повысив качество электроэнергии», — пояснил Никита Севостьянов.

Разработчик уверен, что алгоритм найдет применение не только в космосе, но и на Земле: в городских сетях постоянного тока, зарядных станциях электромобилей, сетях городского электротранспорта, автономных системах электроснабжения умных домов.

«Кроме повышения надежности и безотказности, разработка позволит существенно снизить массу и размеры спутников за счет более гибкого размещения элементов электросистемы. Также снизятся производственные издержки благодаря возможности серийного производства элементов распределенных систем электроснабжения», — добавил ученый.

• #Космос