Учёные кафедры систем автоматического управления Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ» предложили повысить энергоэффективность работы исполнительных механизмов рулевых систем самолётов с помощью нового программного модуля.

«Для запуска и управления самолётами требуются тысячи литров топлива, которое в результате сгорания оставляет за собой углеродный след и наносит серьезный вред экологии. В связи с этим большую актуальность приобретают исследования в сфере повышения энергоэффективности летательных аппаратов, а именно переход на электроэнергию», – отмечается в сообщении вуза.

В рамках перехода к «более электрическому самолёту» и «полностью электрическому самолёту» учёные разработали специальную программу, которая позволит повысить энергоэффективность исполнительных механизмов рулевых систем авиационного транспорта. Программа является частью алгоритмического обеспечения интеллектуально-адаптивных регуляторов сервоприводов электромеханических рулевых систем самолётов. Они обеспечивают стабильность работы этих приводов при изменении внешних воздействий, вызванных сменой аэродинамических сил.

«Программа предназначена для снижения управляющих сигналов и напряжений на зажимах электродвигателя в области близкой к номинальным значениям нагрузки для уменьшения просадки скорости при воздействии внешних моментов, уменьшения перерегулирования и улучшения динамических процессов по скорости», – отметил старший преподаватель кафедры САУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Андрей Николаевич Лукичев.

Разработанный учёными модуль внедряется в систему органов управления рулевыми системами и позволяет повысить энергоэффективность за счёт оптимизации токов и напряжений, приводящих в действие привод.

«Во время запуска приводов затратные процессы, такие как большее потребление энергии и топлива, неизбежны в силу необходимости достижения противоречивых явлений – быстродействия и качества (отсутствия лишнего) движения. За счёт формирования управления, которое реализует наша программа, происходит исключение перерегулирований, лишних движений, которые приводят к дополнительным потерям», – добавил профессор кафедры САУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Владимир Евгеньевич Кузнецов.

Модуль работает следующим образом: оператор вводит параметры электродвигателя, который приводит в действие рулевые системы и настраивает параметры адаптивного регулятора, после чего запускается алгоритм по решению уравнений и, следовательно, запускается сама программа.

По словам разработчиков, в мире может существовать множество аналогов, которые имеют свои особенности, но уникальность программы учёных из ЛЭТИ подтверждена свидетельством о регистрации (№2020610307).

В настоящее время учёными ведутся работы по более глубокому внедрению методов адаптивного управления, учитывающих влияние сил трения и упругости конструкции при противодействующей и помогающей нагрузке, создается прототип электромеханического рулевого привода.