ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В БЕСПИЛОТНОМ ТРАНСПОРТЕ: ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ЗА СЧЕТ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА И СРЕДСТВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Данная статья посвящена разработке и исследованию модели управления электродвигателем в беспилотном транспорте с целью оптимизации его энергоэффективности и предотвращения перегрева. Авторами поднимается проблемноориентированная сторона разработки систем управления электродвигателями и их важное практическое значение. Объектом исследования является модель работы электродвигателя, испытываемого на беспилотном транспортном средстве. В первой части работы разработана математическая модель управления, учитывающая взаимосвязь тока, напряжения и скорости вращения двигателя. Затем предложена модель обучения с подкреплением, позволяющая учитывать время работы двигателя и другие важные параметры для оптимизации расхода электричества. Модель реализована в виде скрипта на языке программирования Python, с использованием различных библиотек для математических расчетов и визуализации данных. Для режима запуска двигателя внедрен алгоритм нечеткого управления, что позволяет улучшить стартовые характеристики и существенным образом снизить энергопотребление. Для сравнения значений тока и напряжений в цепи был добавлен метод сравнения, позволяющий определить эффективность работы системы. Для оптимизации работы электродвигателя по температурному режиму разработана математическая модель управления перегревом, которая позволяет автоматически регулировать скорость охлаждения в зависимости от температуры двигателя. Модель проанализирована с использованием реальных значений температуры, времени и скорости охлаждения, и показала высокую эффективность в сравнении с классической схемой управления. Метод градиентного спуска использован для оптимизации модели обучения, что повысило точность и скорость алгоритма. Проводится краткая визуализация результатов применения оптимизационной составляющей, обозначается ее положительный эффект. Разработанная модель управления электродвигателем представляет собой комплексную систему, которая учитывает множество факторов для достижения оптимальной энергоэффективности и предотвращения перегрева двигателя. Её применение в беспилотных транспортных средствах может значительно повысить их производительность и надежность. Подразумевается практическое внедрение данного модуля в контроллер управления электродвигателя исследуемого типа.

Authors
Золкин А.Л. 1 , Айгумов Т.Г.2 , Наминова К.А.3 , Жильцов С.А. 4
Publisher
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический вестник Поволжья"
Number of issue
9
Language
Russian
Pages
95-101
Status
Published
Year
2023
Organizations
  • 1 ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
  • 2 ФГБОУ ВО "Дагестанский государственный технический университет"
  • 3 ФГБОУ ВО «Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова»
  • 4 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы»
Keywords
оптимизация технологического процесса; электродвигатель; температурный режим; модели обучения и управления; нечеткое управление; модель градиентного спуска
Date of creation
28.12.2023
Date of change
28.12.2023
Short link
https://repository.rudn.ru/en/records/article/record/105125/
Share

Other records

Trusov N.V., Shanamn A.A.
Прикладная математика и фундаментальная информатика. Омский государственный технический университет. 2023. P. 76-77
Sangar S.A.
Электронное сетевое издание «Международный правовой курьер». Автономная некоммерческая организация «Международный аналитическо-издательский центр правовой информации». 2023. P. 11-14