【据俄罗斯航空港网站2023年6月26日报道】自动控制系统越来越多地用于我们生活的各个领域,它们执行过程中的调节、控制和保护的功能,确保各种高科技和日常设备的无故障与长期运行。例如,在每架客机中都有许多传感器可以监控内部和外部发生的一切。所有这些设备都由自动化控制,其中对大量算法进行了编程。但是飞机中也有一些对象由于不可预见的情况(例如恶劣天气或异物进入涡轮机)改变其规定的参数。因此,有必要使用可以改善非标准条件下自动化控制的算法。彼尔姆理工大学的专家研究出一种方法,将有助于改善恶劣天气条件下的自动控制系统,并延长飞机发动机的使用寿命。此研究是在战略学术领导计划“2030年优先项目”的框架内进行的。
包含研究成果的文章已发表在圣彼得堡举行的俄罗斯电气工程和电子青年研究人员会议“2023 ElConRus”的论文集中。
据专家介绍,燃气涡轮发动机或内燃机的性能可能会因天气或不可预见的情况而异,例如电压突变或异物进入涡轮机。这些变化很难捕捉,因此在发动机中安装了特殊的传感器来读取参数,以便自动化可以适应新的条件并平衡功率。但由于波动和脉冲干扰,系统并不总是有效或根本不工作。因此,可能会发生不必要的飞机发动机功率增加,这会导致燃油超量消耗以及耗尽使用寿命。
彼尔姆理工大学自动化和远程机械教研室主任亚历山大·由扎科夫说:“目前,人们普遍认为,具有这种不稳定值对象的主要问题是缺乏它们的数学描述,以及瞬态过程性能的非系统变化。需要注意的是,在航空自动控制系统的设计中,过调的允许值在3-7%的范围内,这影响了设计的控制系统的复杂性。因此,我们决定使用带有标准模型的适应方法以及具有不稳定值对象的归属程度差异法。”
彼尔姆理工大学自动化和远程机械教研室助理谢尔盖·斯托罗热夫说:“为了解决适应性问题,我们编写了一种算法,可以轻松集成到自动控制系统中。它允许自动化以高精度重建成新的条件,从而防止发动机产生超过必要的功率。此外,该技术可以抵抗各种干扰,包括恶劣的天气条件:雷暴,降雪,冰雹和许多其他条件。”
由于彼尔姆理工大学科学家的研究,自动控制系统对可以在非标准条件下以未指定参数运行的机构的检测得到了改善。这可以节省能源和资源潜力,例如,飞机发动机或其他有自动化的设备。
彼尔姆理工大学在2021年获得了“2030年优先项目”拨款,大约1亿卢布。“2030年优先项目”是俄罗斯历史上最大的国家支持和发展高等教育机构的计划,其目标是到2030年在俄罗斯形成100多所先进的现代化大学,这些大学将成为俄罗斯科学、技术和社会经济发展的中心。俄罗斯联邦教育和科学部委员会总共将来自俄罗斯49 个城市的 106 所大学纳入 2030 年优先计划,其中 60% 是地区大学。