Рассматривается задача равновесной компоновки однородных круговых цилиндров на стеллажах цилиндрического контейнера минимального радиуса с учетом ограничений поведения механической системы. Под механической системой понимается упрощенная модель космического аппарата, которая представляет собой контейнер (корпус космического аппарата) с опорными стеллажами (bearing plates) и размещенными на стеллажах объектами (оборудование). Ограничения поведения (behavior constraints) включают в себя ограничения на положение центра масс и значения осевых и центробежных моментов инерции механической системы. Строится математическая модель равновесной компоновки цилиндрических объектов в виде задачи нелинейного программирования с использованием phi-функций. Разработан алгоритм решения задачи, основанный на применении метода мультистарта, алгоритма построения допустимых стартовых точек и IPOPT для решения задач нелинейного программирования. Для упрощения нетривиальной процедуры поиска стартовой точки из области допустимых решений используется метод, основанный на решении вспомогательных задач нелинейного программирования с применением гомотетических преобразований кругов. Предложенный подход позволяет получать локально-оптимальные решения для задачи равновесной компоновки цилиндров в цилиндрическом контейнере минимального радиуса, улучшить сходимость процедуры локальной оптимизации и сократить время решения. Приводятся результаты вычислительных экспериментов для известных тестовых примеров (benchmark instances), демонстрирующие эффективность предложенного подхода.