Проектирование тросовой системы раскрытия многозвенной конструкции солнечной батареи в условиях неопределенности

Инженерный журнал: наука и инновации

# 1·2017 1

УДК 629.78 DOI 10.18698/2308-6033-2017-01-1583

Проектирование тросовой системы раскрытия

многозвенной конструкции солнечной батареи

в условиях неопределенности

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Рассмотрены математические методы проектирования тросовой системы рас-

крытия многозвенной конструкции. На основе анализа предложенной математиче-

ской модели

рассчитаны

дополнительные углы поворота звеньев, вызванные упруго-

стью тросов системы синхронизации. Определены предварительные натяжения

тросов системы синхронизации и параметры конструкции для обеспечения гаран-

тированного сохранения работоспособности системы раскрытия при изменении

моментов сопротивлений в заданном диапазоне. Для решения задачи использован

метод внешней аппроксимации. Установлено, что при максимальных дополнитель-

ных углах поворота звеньев, при которых еще можно обеспечить последователь-

ность фиксации звеньев (от последнего звена к первому) с помощью предваритель-

ного натяжения тросов при действии неопределенного фактора в заданном

диапазоне, не требуется изменять ранее найденные оптимальные радиусы роликов.

Ключевые слова:

математическая модель, тросовая система раскрытия, много-

звенная конструкция, солнечная батарея, неопределенность, деформации, опти-

мизация

Введение.

Математическому моделированию систем раскрытия

солнечных батарей и других многозвенных конструкций посвящено

значительное число работ, в частности [1–12]. В меньшей степени

уделяется внимание вопросам построения надежных и гибких систем

раскрытия.

Следуя определению, приведенному в работе [13], под гибкой си-

стемой раскрытия многозвенной конструкции солнечной батареи по-

нимается такая конструкция, для которой на этапе функционирова-

ния выполняются все ограничения при условии, что неопределенные

параметры могут принимать любые значения из области неопреде-

ленности.

Основу математической модели, предложенной в работах [11, 12]

и используемой в данном исследовании, составляет кинематика и ди-

намика раскрытия сложной механической системы крыла панелей

солнечной батареи.

Отличительной особенностью рассмотренного метода является

итерационный способ учета деформации тросовой системы синхро-

низации. В данной работе применяется подход к проектированию

гибкой системы раскрытия, учитывающий неопределенный фактор:

моменты сопротивления жгутов, для которых задан диапазон их из-

менения.