• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.05.2023
ПНИПУ
375

Разработка студентов Пермского Политеха улучшит систему «умный дом»

4.6

Автоматические системы управления находят свое применение в самых разных областях — от высокотехнологичного производства до бытовой техники. Например, система «умный дом» может самостоятельно разогреть ужин до приезда человека или наполнить ванну, а многие автомобили умеют анализировать ситуацию вокруг и парковаться без участия водителя. Использование таких систем также позволяет повысить характеристики управляющего объекта с точки зрения быстродействия и эффективности. Постоянное развитие и модернизация техники приводит к усложнению автоматических систем управления, которым необходимо получать больше информации о состоянии устройств. Ученые Пермского Политеха создали устройство, которое поможет быстрее проводить измерения в автоматических системах управления, а еще повысит их надежность.

Разработка студентов Пермского Политеха улучшит систему «умный дом»
Разработка студентов Пермского Политеха улучшит систему «умный дом» / ©Getty images / Автор: Павел Сорокин

Разработка создана в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования была представлена на конференции молодых исследователей России по электротехнике и электронике «2023 ElConRus», состоявшейся в Санкт-Петербурге.

Современные системы автоматического управления базируются на использовании различных микроконтроллеров, для принятия решений о воздействии на объект управления, например, на автомобиль. При этом исходная информация об их работе собирается, как правило, за счет применения аналоговых датчиков, поэтому требуется использование аналого-цифровых преобразователей для связи объекта управления с автоматической системой, которые преобразуют аналоговый сигнал, поступающий от измерительного датчика, в цифровой, понятный для автоматической системы управления.

По мере возрастания количества приборов, увеличивается и количество преобразователей, так как возможности оборудования ограничены. Также, по мнению ученых, существует необходимость в повышении надежности преобразователей и степени доверия к получаемой от них информации, поскольку от этого зависит качество и надежность регулирования. Повышение достигается за счет внедрения встроенной системы контроля и самодиагностики.

«Классические системы диагностики являются централизованными, их аппаратная часть может быть вынесена в отдельный модуль, на основе которого проверяются остальные блоки устройства. Это позволяет выполнять процедуру проверки, пока он исправен, но в случае отказа результаты проверки будут неверными», — рассказывает студент кафедры автоматики и телемеханики, Илья Артемьев.

Преобразователь / ©Пресс-служба Пермского Политеха

«Для улучшения процедуры проверки мы создали устройство, в основе которого лежит самомаршрутизирующийся аналого-цифровой преобразователь с нейросетью, а также с местным фрагментарным блоком управления. Для осуществления полного контроля, мы объединили несколько блоков и сформировали все это в единую матрицу, что позволяет обрабатывать информацию и генерировать управляющие импульсы», — говорит доцент кафедры автоматики и телемеханики, кандидат технических наук, Антон Посягин.

Для создания матрицы разработчики создали макет для вычислительной части основного измерительного нейрона на основе 16-битного микроконтроллера STM8s003F3P6. Он устанавливается в блок управления и соединяет звенья других систем воедино.

«Также мы создали модель самодиагностики системы управления, которая позволит выявлять изменения характеристик резисторов, когда в течение срока службы их номинальное значение может значительно изменяться. Механизм сам определяет, в какой момент времени и при каких условиях следует проводить проверку. Анализ данных, полученных с помощью модели, позволяет выделить закономерности, соответствующие определенным типам отказов в определенных нейронах, которые были введены в программную часть построенной модели и позволили реализовать алгоритм поиска, который точно и однозначно определяет место и тип отказа», — поясняет студент кафедры автоматики и телемеханики, Вячеслав Цыганцев.

Благодаря разработке ученых Пермского Политеха, автоматические системы управления смогут быстрее проводить анализ сигналов, поступающих от различных датчиков. Кроме того, разработанная система самодиагностики, поможет выявлять и реагировать на ошибки системы, а также определять места сбоя. Все это повысит надежность и эффективность техники с автоматическим управлением.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

Позавчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

Вчера, 20:04
Юлия Трепалина

Для профилактики алкоголизма среди молодежи важно не только понимать, что побуждает употреблять спиртное, но и знать, почему молодые люди могут отказываться от выпивки. Более десятка таких причин в недавнем исследовании привели ученые из Соединенных Штатов. Комплексный учет мотивов позволит предупреждать развитие пагубной привычки, отметили специалисты.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно