В ведущем мировом журнале по численному моделированию «International journal of numerical modeling»  (входит в топ-10% изданий, индексируемых в международных реферативных базах данных Scopus и Web of Science) вышла научная статя «Set-valued estimation of switching linear system: an application to an automotive throttle valve» («Расчетная оценка линейной системы переключения: приложение к дроссельной заслонке автомобиля»), подготовленная в соавторстве с сотрудниками кафедры «Системы автоматического управления» ВШ ЭКН: инженером кафедры Еленой Подивиловой и заведущим кафедрой, д.т.н., проф.Владимиром Ивановичем Ширяевым. В статье представлены результаты исследования, проведенного в Еленой Подвиловой в рамках ее стажировки в Каталонским политехническим университетом (Испания).

Елена Подивилова и её коллеги из Каталонского политехнического университета

«В этой статье рассматривается применение разрабатываемых нами алгоритмов для оценивания положения дроссельной заслонки автомобиля и электрического тока, потребляемого дроссельной заслонкой, которая широко применяется для регулирования мощности двигателя внутреннего сгорания. Мы разрабатывали такие методы обработки информации, которые бы позволяли определять состояние данной заслонки: нормальное или в ней произошел какой-то сбой?», – рассказывает Елена Олеговна.

На сегодняшний день ученые ЮУрГУ исследовали конкретный метод управления заслонками, но он имеет очень широкий спектр применения и может использоваться в любой системе управления: от системы управления летательными и космическими аппаратами до любого динамического объекта.

«Это не только физическое передвижение предмета, но и, например, перемещение денежных средств и т.д. Наши методы позволяют исследовать любые процессы, которые могут быть описаны системой уравнений», – продолжила свой  рассказ Елена Подивилова.

Теоретические исследования, которыми занимаются инженеры ЮУрГУ, носят фундаментальный характер. И пока идет процесс накопления статистики для реализации вероятностного подхода, южноуральские исследователи решают задачу гарантированного оценивания состояния динамических систем. Задача оценивания состояния возникает в различных областях теории управления, связанных с исследованиями сложных реальных систем различной природы.

«Гарантированное оценивание является вычислительно сложным, поэтому мы разрабатываем эффективные алгоритмы построения гарантированных оценок в реальном времени для систем больших размерностей», – уточняет ученый.

Уникальность исследования Елены Подивиловой и её коллег в том, что они разработали такие методы, которые работают в условиях статистической неопределенности:

«Неопределённости в системе могут быть вызваны наличием ветра, технологическими погрешностями изготовления и монтажа двигательной установки, помехами при измерении данных, неточностью в задании параметров модели и т.д.», – поясняет Елена Подивилова.

Например, оценивание погрешностей специальных датчиков навигационных системах необходимо для обнаружения неполадок и принятия решения о допуске их к эксплуатации.

Оценка состояния и возмущений (колебаний или помех) требуется при автоматической прокладке маршрута полёта, выполняемой в бортовых системах управления самолётом, а также в наземных системах подготовки полётных заданий и т .д. Такие математические расчеты будут использоваться также в различных инженерных, экономических, биомедицинских областях. Таким образом, научные исследования ученых ЮУрГУ, осуществляемые совместно с зарубежными партнерами, найдут свое широкое применение в различных отраслях.

Юлия Узьмова, пресс-центр ЮУрГУ.