Самонастраивающийся алгоритм, который позволит лифтам и электромобилям двигаться без рывков, разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Об этом рассказали в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"Рывки лифта и задержки при разгоне электромобиля возникают не из-за двигателя, а из-за его системы управления. В основе такой техники — синхронный мотор с контроллером, который обеспечивает точность вращения. Стандартные алгоритмы рассчитаны на усредненные параметры, но в реальности вес или сопротивление меняются резко, и регулятор не успевает скорректировать ток. Именно эта задержка вызывает толчки и провалы скорости. Такие перепады не только создают дискомфорт, но и разрушают механику: изнашиваются подшипники, случаются поломки и увеличивается потребление энергии. Ученые Пермского политеха разработали самонастраивающийся алгоритм, который адаптирует регулятор к реальной нагрузке на двигатель", — сообщили в министерстве.
По информации ведомства, исследователи научили контроллер не действовать вслепую по заложенной программе, а "чувствовать" ситуацию: как только условия меняются, алгоритм мгновенно корректирует подачу тока, чтобы мотор работал плавно и мощно без рывков и задержек. Благодаря этому система управления перестает запаздывать с реакцией и успевает подстроиться даже под самые резкие перепады нагрузки.
"Мы добавили в регулятор специальный блок — алгоритм, который работает как "цифровой наблюдатель". Он постоянно следит за разницей между тем, с какой скоростью должен крутиться мотор, и как быстро он крутится на самом деле. Если эта разница появляется, программа сразу добавляет корректирующий сигнал к командам обычного регулятора — так система подстраивается быстрее и точнее", — объяснил доцент кафедры "Автоматика и телемеханика" ПНИПУ, кандидат технических наук Сергей Сторожев.
Эффективность разработки ученые проверили с помощью компьютерного моделирования, сравнив поведение обычного мотора и мотора с новым алгоритмом при резком увеличении нагрузки. Базовые же настройки регуляторов сделали одинаковыми.
"При нормальной нагрузке оба контроллера показывают схожие результаты. Но как только условия меняются — например, вес кабины резко вырастает, — классический регулятор начинает терять стабильность, появляются провалы скорости и рывки. Адаптивный регулятор продолжает точно управлять двигателем, быстро и плавно возвращая его к заданным оборотам", — добавил заведующий кафедрой "Автоматика и телемеханика" ПНИПУ, профессор, доктор технических наук Александр Южаков.
Как отметили в вузе, результаты эксперимента показали, что качество управления с новым алгоритмом улучшилось на 14,8%, что обеспечивает плавную и точную работу синхронных двигателей при любых режимах. Это значит, что лифты будут двигаться плавно, стиральные машины будут работать тише и стабильнее. При этом не нужно менять оборудование — достаточно обновить программу в уже существующем микроконтроллере.
