Енергоефективне керування електроживленням систем наносупутників

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКоваленко, Євген Юрійович
dc.contributor.degreedepartmentпромислової електронікиuk
dc.contributor.degreefacultyелектронікиuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"uk
dc.date.accessioned2016-06-08T12:36:34Z
dc.date.available2016-06-08T12:36:34Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe thesis is devoted to the development of nanosatellites power management systems, methods of formation of sequence diagrams, selection of methods for solving formed mathematical equations to maximize nanosatellite energy or its remaining working time. Since almost every nanosatellite has the tasks for which more time than necessary is given, it is possible to optimize the sequence diagram taking into account real tasks execution time. For example, coincidence of the maxima of illumination and maximum energy consumption allows to transfer a larger amount of the energy directly from the solar battery to the load, bypassing the buffer - battery pack, thereby increasing its lifetime and reducing energy losses. To ensure minimizing of energy loss, needs the algorithms of the sequence diagram calculation, able to simultaneously take into account energy consumption at all its segments, shifting execution of not linked to a single point tasks to energetically more favorable intervals. 20 To be calculated, the sequence diagram is divided into intervals on which modes of satellite systems and subsystems remain unchanged. At each of these intervals for all the participants of energy provided coefficients, showing the degree of activity. In the case of using the method of Lagrange multipliers these coefficients may coincide with the Lagrange coefficients, simplifying the calculations. Also, the method of successive approximations for the correction of sequence diagrams was proposed, which allows to clarify the sequence diagram with a much smaller amount of computation and memory use than the method of Lagrange multipliers. The paper shows an example how to form the maximize expression and limitations, select the interval length and group the loads for satellite. Also shown the full way of calculating the sequence diagram: creation simplified timeline with Lagrange multipliers method, transition to “normal” sequence diagram and clarifying it with the method of successive approximations. Proposed methods can also be used for to optimize sequence diagrams with the criteria of maximizing nanosatellite energy and its working time. In case of most nanosatellites, optimization will use not much more calculating resources than maximization, and can be performed at once, using the same datum that maximization does. Proposed methods and their combination can be used while performing the following tasks: correcting sequence diagram at the flight using nanosatellite MCU, correcting sequence diagram with the flight datum using PC’s on Earth and further data transmission onboard, creating sequence diagram on nanosatellite, creating sequence diagram on Earth, selecting the best combination of nanosatellite components, systems and their settings. In this paper the author proposed a method of constructing the power supply system of the satellite POLYTAN-1 NTU "KPI" on the basis of the developed energy maximize algorithms. In addition to the proposed methods, its feature is the way of solar cells and power converter connecting. It allows not to use series diodes with solar panels, reduce the range of power variation in power converters, and provides each panel working in the maximum power point, which increases the efficiency and fault tolerance of satellite. The paper also describes the developed software, which implemented the proposed methods of the sequence diagrams constructing. It also can be used for energy simulation of the satellites work in different modes, and have the possibility to real-time visualize the timelines. It was used to analyze six sequence diagrams, from which two were formed with typical way for nanosatellites. Using the developed software, the control sequence diagram of satellite POLYTAN-1 was calculated. It allows to extend the operation of the satellite in normal mode at 3.2 months or 29%. At the present day this satellite is working on orbit during 22 month. Also the results will be used for two-unit satellite POLYTAN-2-SAU which is developing for international project QB50 devoted to upper atmosphere research. It will be launched in 2016.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена разработке систем управления электропитанием наноспутников, методов формирования циклограмм работы, выбора способов решения сформированных математических уравнений максимизации запаса энергии наноспутника или его остаточного времени работы, а также оптимизации его циклорамы по указанным выше критериям максимизации запаса энергии или остаточного времени работы. В работе автором предложена методика построения системы электроснабжения спутника POLYTAN-1 НТУУ «КПИ» на основе разработанных алгоритмов максимизации запаса энергии. Ее особенностью, помимо предложенных методов максимизации, является такой вариант соединения солнечных батарей, который увеличивает КПД и отказоустойчивость системы. В работе приводится описание разработанного программного обеспечения, реализации предложенных методов построения циклограмм. Рассчитанная, с его использованием, циклограмма управления наноспутника POLYTAN-1 позволяет увеличить время работы спутника в штатном режиме на 3,2 месяца или 29%.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена розробці систем керування електроживленням наносупутників, методів формування циклограм роботи, вибору способів розв’язку сформованих математичних рівнянь максимізації запасу енергії наносупутника або його залишкового часу роботи, а також оптимізації його циклорами за вказаними вище критеріями максимізації запасу енергії або залишкового часу роботи. В роботі автором запропоновано методику побудови системи електрозабезпечення супутника «POLYTAN-1» НТУУ «КПІ» з урахуванням розроблених алгоритмів максимізації запасу енергії. Її особливістю, крім запропонованих методів максимізації, є такий варіант з’єднання сонячних батарей, який збільшує ККД та відмовостійкість системи. В роботі наводиться опис розробленого програмного забезпечення, для реалізації запропонованих методів побудови циклограм. Обчислена з його застосуванням циклограма керування наносупутника «POLYTAN-1» дозволяє збільшити час роботи супутника в штатному режимі на 3,2 місяці або на 29%.uk
dc.format.page22 c.uk
dc.identifier.citationКоваленко Є. Ю. Енергоефективне керування електроживленням систем наносупутників : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.09.03 – електротехнiчнi комплекси та системи / Євген Юрійович Коваленко. - Київ, 2016. - 22 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/16268
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectсупутникuk
dc.subjectнаносупутникuk
dc.subjectелектроживленняuk
dc.subjectциклограмаuk
dc.subjectсонячна батареяuk
dc.subjectакумуляторна батареяuk
dc.subjectмаксимізаціяuk
dc.subjectметод наближеньuk
dc.subjectметод невизначених коефіцієнтів Лагранжаuk
dc.subjectспутникru
dc.subjectнаноспутникru
dc.subjectэлектропитаниеru
dc.subjectциклограммаru
dc.subjectсолнечная батареяru
dc.subjectаккумуляторная батареяru
dc.subjectмаксимизацияru
dc.subjectметод приближенийru
dc.subjectметод неопределенных коэффициентов Лагранжаen
dc.subjectsatelliteen
dc.subjectnanosatelliteen
dc.subjectpoweren
dc.subjectsequence diagramen
dc.subjectsolar panelen
dc.subjectbatteryen
dc.subjectmaximizingen
dc.subjectan approximation methoden
dc.subjectLagrange multipliersen
dc.subject.udc621.316:629.783(043.3)uk
dc.titleЕнергоефективне керування електроживленням систем наносупутниківuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.09.03 – електротехнiчнi комплекси та системиuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 2 з 2
Ескіз
Назва:
Kovalenko_aref.pdf
Розмір:
1.32 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ескіз недоступний
Назва:
Kovalenko_aref.docx
Розмір:
1.33 MB
Формат:
Microsoft Word XML
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ПЕ)
Автореферати (вільний доступ)