Разработка алгоритма создания тепловых карт электроприводов исполнительных механизмов адаптивных систем управления

Изменение температуры двигателя происходит не равномерно и по различным причинам, отследить которые часто не представляется возможным. В связи с этим необходимо реализовывать адаптивные автоматизированные системы управления, основанные на применении тепловых моделей двигателей. На текущий момент времени известны несколько тепловых моделей электродвигателей как асинхронных, так и двигателей постоянного тока. В свою очередь в работе предлагается изучить возможность построения тепловых моделей двигателей (тепловых карт) с помощью термографических исследований электроприводов и связи их с существующими тепловыми моделями, для улучшения их качественных показателей и в дальнейшем использовании их для построения адаптивных автоматизированных систем управления.

Назначение научно-технического продукта (изделия и т.п.): Предположительным результатом работы будет выступать программный продукт, предназначенный для реализации механизма адаптации настроек действующих систем управления механизмами, в которых используется электропривод постоянного тока. Функциональное назначение программного продукта будет заключаться в оценке результатов тепловизионного обследования электродвигателя постоянного тока, на основании которого будет определяться взаимосвязь температуры отдельных частей двигателя с его передаточной функцией. Данную взаимосвязь в дальнейшем можно использовать в рамках определенного временного промежутка без использования тепловизора, а применяя определенное количество (должно быть определено в рамках исследования) обыкновенных датчиков температуры установленных на двигателе.

По результатам показаний датчиков температуры, будет корректироваться значение передаточной функции двигателя и в соответствии с этим, будут вноситься предложение по внесению поправок в настройки регулятора. Окончательное решение по изменению уставок регулятора останется за оператором управляющим механизмом.

Научная новизна предлагаемых в проекте решений: 

• В предлагаемом подходе после проведения кластерного анализа тепловизионных изображений будет предложено применение дополнительных датчиков температуры.
• Применение кластерного анализа к телевизионным изображениям электродвигателей с целью создания нового типа адаптивной модели системы управления для двигателя постоянного тока.
• Алгоритм получения числового критерия для оценки теплового режима двигателя.  Оценка тепловых режимов работы двигателя в большинстве современных работ проводится лишь с целью реализации автоматического отключения оборудования до или в момент наступления нагрева до критических температур.  Предлагается использовать оценку температуры для реализации способа управления двигателем, для избегания перегрева.
• Вариант адаптивной системы автоматизированного управления двигателем постоянного тока с учетом его температурного режима, подразумевающий отслеживание температуры двигателя, корректировки его передаточной функции в вычислительной системе и выбор на основании этого измененных значений классического регулятора.

Существующие аналоги на рынке РФ: Не выявлено

Существующие аналоги за рубежом: Не выявлено

Область применения и потенциальные потребители: Промышленность и производство: адаптивные системы управления широко применяются в производстве, автоматизации и роботизации. Тепловые карты могут использоваться для диагностики и предотвращения поломок электроприводов, повышая эффективность и надежность оборудования.

Энергетика: мониторинг и оптимизация электроприводов позволяет экономить энергию и ресурсы. Это может быть применено в атомной энергетике,  солнечных электростанциях, ветряных турбинах и других областях.

Автомобильная промышленность: тепловые карты можно использовать для анализа и улучшения электроприводов и электронных систем в автомобилях, что приведет к повышению эффективности и снижению энергопотребления.

Строительство и инфраструктура: в строительстве и управлении инфраструктурой, такой как лифты, системы отопления и вентиляции, алгоритмы создания тепловых карт могут помочь в обнаружении и предотвращении сбоев в электроприводах.

Таким образом, это предприятия Мурманской области во всех сферах, перечисленных ранее.

Сроки реализации проекта и стоимость: 2 года, 2 млн. рублей

По вопросам сотрудничества и инвестиций обращайтесь в ГОБУ МРИБИ по телефону (8152) 43-29-49