В ПНИПУ повысили точность оценки состояния авиадвигателя с помощью искусственного интеллекта
Авиационный газотурбинный двигатель выполняет две основные функции в полете: создает тягу, которая обеспечивает движение самолета в воздухе, и снабжает его необходимой мощностью для работы самолетных систем. Для безопасности полетов и предотвращения аварийных ситуаций необходима непрерывная оценка состояния двигателя при разных режимах эксплуатации. Чтобы точно отслеживать изменения, можно применить адаптивные технологии на основе сложных математических моделей. Но они требуют больших вычислительных ресурсов, и их не реализовать на существующих цифровых агрегатах. Ученые Пермского Политеха разработали адаптивную бортовую модель на основе искусственного интеллекта. Она позволяет повысить скорость и точность оценки состояния авиационного газотурбинного двигателя во время полетов.
Статья опубликована в журнале IEEE «Институт инженеров электротехники и электроники». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Применяемая сейчас адаптивная модель авиадвигателя основана на методе диагностической матрицы. Она позволяет определять неизмеряемые параметры (изменения эффективности работы (КПД) основных узлов двигателя, отборы воздуха, утечки) через физически измеряемые. Но процесс базируется на сложных системах уравнений, которые имеют множество решений. В таких случаях необходимо использовать другие методы.
Ученые Пермского Политеха предлагают для оптимизации автоматического управления двигателем внедрять генетический алгоритм, который работает по принципу естественного отбора. Такой эволюционный алгоритм поиска производит случайный подбор оптимального решения диагностической системы уравнений, которое будет удовлетворять заданному критерию качества, на основе комбинирования и вариации искомых параметров двигателя.
«Стендовые испытания на имитаторе двигателя показали, что другие применимые для решения поставленной задачи методы, несмотря на высокое быстродействие, в отличие от генетического алгоритма, дают неустойчивое решение. То есть при незначительной погрешности в измерениях датчиков, участвующих в формировании диагностической системы, получаемые в результате параметры двигателя могут отличаться от реальных в несколько раз.
Это недопустимо в условиях полета, так как существенно снижает надежность работы системы автоматического управления. В то же время наше решение показывает стабильную работу и низкую погрешность – 0,453 процента при допустимом быстродействии», – комментирует Татьяна Кузнецова, доцент кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Разработанные учеными Пермского Политеха алгоритмы помогут точно идентифицировать состояние авиадвигателя в реальном времени, адаптируя его ко всем возможным режимам эксплуатации. Внедрение метода позволит создавать еще более надежные системы автоматического управления для авиадвигателей нового поколения.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно