"Per rializà u pienu potenziale di questi volanti elettrici, avete bisognu di un sistema di cuntrollu intelligente chì migliurà a so robustezza è soprattuttu a so resilienza contr'à una varietà di difetti", dice Soon-Jo Chung, Bren Professor of Control and Dynamics Systems in Caltech è Senior Research Scientist in JPL, chì Caltech gestisce per a NASA. "Avemu sviluppatu un sistema cusì tolerante à i difetti cruciali per i sistemi autonomi critichi per a sicurezza, è introduce l'idea di sensori virtuali per a rilevazione di qualsiasi fallimentu utilizendu l'apprendimentu di macchina è i metudi di cuntrollu adattativu".
Rotori multipli significanu parechji punti pussibuli di fallimentu
L'ingegneri sò custruendu questi aerei elettrici ibridi cù eliche multiple, o rotori, in parte per a redundanza: Se un rotore falla, ci sò abbastanza mutori funziunali per stà in l'aria. In ogni casu, per riduce l'energia necessaria per fà voli trà i lochi urbani - per dì, 10 o 20 miles - l'artighjanu hà ancu bisognu di ali fissi. Avè dui rotori è ali, però, crea parechji punti di pussibuli fallimentu in ogni aereo. È chì lascia l'ingegneri cù a quistione di cumu megliu per detectà quandu qualcosa hè andatu male cù qualsiasi parte di u veiculu.
L'ingegneri puderanu include sensori per ogni rotore, ma ancu questu ùn saria micca abbastanza, dice Chung. Per esempiu, un aviò cù novi rotori avaristi bisognu di più di nove sensori, postu chì ogni rotore puderia avè bisognu di un sensoru per detectà un fallimentu in a struttura di u rotore, un altru per avvistà se u so mutore si ferma, è ancu un altru per avvisà quandu un prublema di cablaggio di signale. accade. "Pudete eventualmente avè un sistema di sensori distribuitu altamente redundante", dice Chung, ma chì saria caru, difficiule di gestisce, è aumenterà u pesu di l'aeronave. I sensori stessi puderanu ancu falla.
Cù NFFT, u gruppu di Chung hà prupostu un approcciu alternativu, novu. Custruendu nantu à sforzi precedenti, a squadra hà sviluppatu un metudu di apprendimentu prufondu chì ùn pò micca solu risponde à i venti forti, ma ancu detectà, in u volu, quandu l'aviò hà patitu un fallimentu à bordu. U sistema include una rete neurale chì hè pre-addestrata nantu à i dati di u volu di a vita reale è poi apprende è si adatta in tempu reale basatu annantu à un numeru limitatu di parametri cambianti, cumprese una stima di quantu efficace ogni rotore nantu à l'aeronave hè funziunendu in ogni datu. tempu.
"Questu ùn hà micca bisognu di sensori supplementari o hardware per a rilevazione è l'identificazione di difetti", dice Chung. "Osservemu solu i cumpurtamenti di l'aeronave - a so attitudine è a so pusizione in funzione di u tempu. Se l'aviò si svia da a so pusizione desiderata da u puntu A à u puntu B, NFFT pò detectà chì qualcosa hè sbagliatu è aduprà l'infurmazioni chì hà per cumpensà quellu errore ".
È a currezzione accade estremamente rapidamente - in menu di un secondu. "Flying the aircraft, you can really feel the difference NFFT faces in mantenimentu di a cuntrullabilità di l'aeronave quandu un mutore falla", dice u Staff Scientist Matthew Anderson, un autore nantu à a carta è u pilotu chì hà aiutatu à fà e teste di volu. "U riprogettazione di u cuntrollu in tempu reale dà l'impressione chì nunda ùn hè cambiatu, ancu s'ellu avete appena avutu chì unu di i vostri mutori smette di travaglià."
Presentazione di i sensori virtuali
U metudu NFFT s'appoghja nantu à i segnali di cuntrollu in tempu reale è l'algoritmi per detectà induve hè un fallimentu, cusì Chung dice chì pò dà ogni tipu di veiculu essenzialmente sensori virtuali gratuiti per detectà i prublemi. A squadra hà primarmenti pruvatu u metudu di cuntrollu nantu à i veiculi aerei chì sviluppanu, cumprese l'Ambulanza Volante Autonoma, un veiculu elettricu hibridu pensatu per trasportà rapidamente i feriti o malati à l'uspitali. Ma u gruppu di Chung hà pruvatu un metudu di cuntrollu simili à i difetti tolleranti nantu à i veiculi di terra è hà pensatu à applicà NFFT à i battelli.
Scritta da Kimm Fesenmaier
Source: caltech
Fonte ligame
