Ученые ЮУрГУ улучшают системы автоматического управления динамических систем

Инженер кафедры «Системы автоматического управления» Высшей школы электроники и компьютерных наук Елена Подивилова после стажировки в Испании опубликовала в журнале INTERNATIONAL JOURNAL OF NUMERICAL MODELING свою научную статью. Этот журнал входит в топ-10 изданий, индексируемых в международных реферативных базах данных Scopus и Web of Science , а публикация Елены Олеговны посвящена анализу итогов научной стажировки в Каталонском  политехническом университете (Испания).

Елена Подивилова и её коллеги из Каталонского политехнического университета

Научная статья была написана в соавторстве с испанскими коллегами и ,д.т.н, профессором , заведующим кафедрой «Системы автоматического управления» Владимиром Ивановичем Ширяевым. По инициативе и под руководством которого Елене Подивилова занимается этой стратегически важной темой. 

«В этой статье рассматривается применение разрабатываемых нами алгоритмов для оценивания положения дроссельной заслонки автомобиля и электрического тока, потребляемого дроссельной заслонкой, которая широко применяется для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания. Мы разрабатывали такие методы обработки информации, которые бы позволяли определять состояние данной заслонки: нормальное или в ней произошел какой-то сбой?», – рассказывает Елена Олеговна.

Дроссельная заслонка автомобиля

На сегодняшний день ученые ЮУрГУ исследовали конкретный метод с заслонками, но он имеет очень широкий спектр применения и может использоваться в любой системе управления: от системы управления летательными и космическими аппаратами до любого динамического объекта.

«Это не только физическое передвижение предмета, но и, например, перемещение денежных средств и т.д. Все, что может изменяться и описываться уравнениями подвластно нашему исследованию», – продолжила свой  рассказ Елена Подивилова.

Теоретические исследования, которыми занимаются инженеры ЮУрГУ, носят фундаментальный характер. И пока идет процесс накапливания статистики для реализации вероятностного подхода, южноуральские исследователи решают задачу гарантированного оценивания состояния динамических систем. Задача оценивания состояния возникает в различных областях теории управления, связанных с исследованиями сложных реальных систем различной природы.

«Гарантированное оценивание является вычислительно сложным, поэтому мы разрабатываем эффективные алгоритмы построения гарантированных оценок в реальном времени для систем больших размерностей», – уточняет ученый.

Уникальность исследования Елены Подивиловой и её коллег в том, что они разработали такие методы, которые работают в условиях статистической неопределенности:

«Неопределённости в системе могут быть вызваны наличием ветра, технологическими погрешностями изготовления и монтажа двигательной установки, помехами при измерении данных, неточностью в задании параметров модели и т.д.», – поясняет Елена Подивилова.

Например, оценивание погрешностей специальных датчиков навигационных системах необходимо для обнаружения неполадок и принятия решения о допуске их к эксплуатации.

Оценка состояния и возмущений (колебаний или помех) требуется при автоматической прокладке маршрута полёта, выполняемой в бортовых системах управления самолётом, а также в наземных системах подготовки полётных заданий и т .д.

Такие математические расчеты будут использоваться также в различных инженерных, экономических, биомедицинских областях. Таким образом, научные исследования ученых ЮУрГУ, осуществляемые совместно с зарубежными партнерами, найдут свое широкое применение в различных отраслях.

Источник: Официальный сайт ЮУрГУ