Ученые НГТУ НЭТИ разрабатывают SPICE-модель для отладки системы электропитания космического аппарата
Новости
На кафедре электроники и электротехники НГТУ НЭТИ работают над SPICE-моделью преобразователя для системы электропитания космического аппарата — такая модель понадобится при создании цифрового двойника. На работу космического аппарата в космосе могут оказывать влияние солнечная радиация, перепад температур и другие факторы, и нужно как можно больше таких факторов отработать здесь, на Земле.
«Цифровой двойник — электронная копия устройства, в нем эмулируются те же процессы и их можно отслеживать в реальном времени. Он дает возможность более детально взглянуть на то, что происходит в преобразователе, отладить работу устройства и устранить возможные дефекты еще на стадии опытных образцов. Преобразователь является частью системы электропитания космического аппарата и нужен, чтобы поддерживать в космической аппаратуре стабильное напряжение. А разработка SPICE-модели является одним из шагов на пути к созданию цифрового двойника», — рассказал доцент кафедры электроники и электротехники НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Максим Дыбко.
По его словам, сама технология SPICE- используется давно, но в силовой электронике SPICE-модели стали применяться несколько лет назад. SPICE-модель представляет собой компьютерный эквивалент устройства, который имитирует его работу и позволяет рассмотреть процессы, которые протекают в устройстве. Привлечение современных технологий, таких как искусственные нейронные сети, позволяет скорректировать параметры модели так, что они становятся ближе к реальности, соответственно, более реальным будет поведение модели в различных ситуациях, которые могут происходить в процессе работы системы электропитания.
«Само по себе SPICE-моделирование устройств силовой электроники не уникально, схема преобразователя также известна и не является новой. Однако уникальным является запатентованный гибридный силовой модуль системы электропитания и сама SPICE-модель, которая в конечном счете будет учитывать его конструктивные особенности, что и делает разработку такой модели значимой», — добавил Максим Дыбко. В ближайшей перспективе планируются испытания на лабораторном образце. С помощью измерительной аппаратуры, помещенной на образец, разработчики будут смотреть, какие процессы в нем происходят, и сравнивать с тем, что показывает модель, вносить необходимые коррективы, чтобы модель была как можно более точной. К концу года, когда SPICE-модель заработает, можно будет перейти к следующему этапу — созданию цифровых двойников.
«Цифровой двойник — электронная копия устройства, в нем эмулируются те же процессы и их можно отслеживать в реальном времени. Он дает возможность более детально взглянуть на то, что происходит в преобразователе, отладить работу устройства и устранить возможные дефекты еще на стадии опытных образцов. Преобразователь является частью системы электропитания космического аппарата и нужен, чтобы поддерживать в космической аппаратуре стабильное напряжение. А разработка SPICE-модели является одним из шагов на пути к созданию цифрового двойника», — рассказал доцент кафедры электроники и электротехники НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Максим Дыбко.
По его словам, сама технология SPICE- используется давно, но в силовой электронике SPICE-модели стали применяться несколько лет назад. SPICE-модель представляет собой компьютерный эквивалент устройства, который имитирует его работу и позволяет рассмотреть процессы, которые протекают в устройстве. Привлечение современных технологий, таких как искусственные нейронные сети, позволяет скорректировать параметры модели так, что они становятся ближе к реальности, соответственно, более реальным будет поведение модели в различных ситуациях, которые могут происходить в процессе работы системы электропитания.
«Само по себе SPICE-моделирование устройств силовой электроники не уникально, схема преобразователя также известна и не является новой. Однако уникальным является запатентованный гибридный силовой модуль системы электропитания и сама SPICE-модель, которая в конечном счете будет учитывать его конструктивные особенности, что и делает разработку такой модели значимой», — добавил Максим Дыбко. В ближайшей перспективе планируются испытания на лабораторном образце. С помощью измерительной аппаратуры, помещенной на образец, разработчики будут смотреть, какие процессы в нем происходят, и сравнивать с тем, что показывает модель, вносить необходимые коррективы, чтобы модель была как можно более точной. К концу года, когда SPICE-модель заработает, можно будет перейти к следующему этапу — созданию цифровых двойников.
