固废处理装置样机

能耗降低20%–35%

采用闭环控制系统鲁棒反馈控制器，使装置在扰动下自动恢复标称CO₂水平，同时大幅降低能耗，适用于空间生命保障系统。

胡大伟 · Li, Shuaishuai · Xiaolei, Liu · 刘红 · 刘光辉

Acta Astronautica 2025

参数信息

能耗降低

20%–35% %

技术优势

扰动下自动恢复

鲁棒反馈控制器基于存储能量Lyapunov函数设计，在弱扰动和强扰动下均能将气相CO₂浓度自动调节回标称水平。

能耗降低20%–35%

通过参数敏感性分析与动态行为优化，确定了最优结构和工艺参数，计算表明能耗降低20%–35%。

模型驱动设计

采用系统动力学、生态热力学、参数敏感性分析和动态行为优化相结合的数字仿真方法，指导样机设计、建造和运行。

应用场景

• 生命保障系统：为长期太空任务中的生物再生生命保障系统提供可靠的固废处理，降低能耗并自动维持气体环境稳定。
• 废弃物处理与资源回收：优化固废处理过程的能耗和稳定性，为资源回收提供更高效的预处理环节。
• 闭环控制与自动化：鲁棒反馈控制器实现无人干预下的自动调节，减少人工操作并保证工艺稳定性。
• 空间环境设备：专为空间应用设计的低功耗、强抗扰动固废处理装置，可适应太空环境下的运行需求。