"Om it folsleine potensjeel fan dizze elektryske flierren te realisearjen, hawwe jo in yntelligint kontrôlesysteem nedich dat har robústiteit en benammen har fearkrêft ferbettert tsjin in ferskaat oan fouten," seit Soon-Jo Chung, Bren heechlearaar kontrôle en dynamyske systemen by Caltech en Senior Research Scientist by JPL, dy't Caltech beheart foar NASA. "Wy hawwe sa'n fouttolerant systeem ûntwikkele dat krúsjaal is foar feiligenskrityske autonome systemen, en it yntroduseart it idee fan firtuele sensoren foar it opspoaren fan elke mislearring mei masinelearen en adaptive kontrôlemetoaden."
Meardere rotors betsjutte in protte mooglike punten fan mislearring
Yngenieurs bouwe dizze hybride elektryske fleantugen mei meardere propellers, as rotors, foar in part foar redundânsje: As ien rotor mislearret, bliuwe genôch funksjonele motoren om yn 'e loft te bliuwen. Om lykwols de enerzjy te ferminderjen dy't nedich is om flechten te meitsjen tusken stedske lokaasjes - sis, 10 of 20 milen - hat it ambacht ek fêste wjukken nedich. It hawwen fan sawol rotors as wjukken, lykwols, skept in protte punten fan mooglike mislearring yn elk fleantúch. En dat lit yngenieurs de fraach oer hoe't se it bêste kinne ûntdekke as der wat misgien is mei elk diel fan 'e auto.
Yngenieurs koene sensors foar elke rotor opnimme, mar sels dat soe net genôch wêze, seit Chung. Bygelyks, in fleantúch mei njoggen rotors soe mear as njoggen sensoren nedich wêze, om't elke rotor ien sensor nedich kin om in flater yn 'e rotorstruktuer te detektearjen, in oar om te merken as syn motor ophâldt mei rinnen, en noch in oar om te warskôgjen as in probleem mei sinjaalbedrading komt foar. "Jo kinne úteinlik in heul oerstallich ferspraat systeem fan sensoren hawwe," seit Chung, mar dat soe djoer wêze, lestich te behearjen, en soe it gewicht fan it fleantúch ferheegje. De sensoren sels koene ek útfalle.
Mei NFFT hat de groep fan Chung foarsteld in alternative, nije oanpak. Bouwe oan foarige ynspannings, It team hat in metoade foar djippe learen ûntwikkele dy't net allinich kin reagearje op sterke wyn, mar ek op 'e flecht detektearje as it fleantúch in mislearring oan board hat. It systeem omfettet in neuraal netwurk dat foarôf traind is op echte flechtgegevens en dan yn realtime leart en oanpast op basis fan in beheind oantal feroarjende parameters, ynklusyf in skatting fan hoe effektyf elke rotor op it fleantúch wurket op in bepaald momint tiid.
"Dit fereasket gjin ekstra sensors of hardware foar foutdeteksje en identifikaasje," seit Chung. "Wy observearje gewoan it gedrach fan it fleantúch - syn hâlding en posysje as funksje fan tiid. As it fleantúch ôfwykt fan de winske posysje fan punt A nei punt B, kin NFFT detectearje dat der wat mis is en de ynformaasje brûke dy't it hat om dy flater te kompensearjen.
En de korreksje bart ekstreem fluch - yn minder dan in sekonde. "It fleanen fan it fleantúch kinne jo it ferskil echt fiele dat NFFT makket yn it behâld fan kontrolearberens fan it fleantúch as in motor falt," seit Staff Scientist Matthew Anderson, in auteur op it papier en piloat dy't holp de flechttests út te fieren. "It werûntwerp fan 'e real-time kontrôle makket it gefoel dat neat is feroare, ek al hawwe jo krekt ien fan jo motoren stoppe mei wurkjen."
Yntroduksje fan firtuele sensoren
De NFFT-metoade fertrout op realtime kontrôlesinjalen en algoritmen om te detektearjen wêr't in flater is, dus Chung seit dat it elk type auto yn essinsje fergees firtuele sensoren kin jaan om problemen te detektearjen. It team hat primêr de kontrôlemetoade hifke op 'e loftauto's dy't se ûntwikkelje, ynklusyf de Autonomous Flying Ambulance, in hybride elektryske auto ûntworpen om ferwûne of sike minsken fluch nei sikehûzen te ferfieren. Mar de groep fan Chung hat in ferlykbere fouttolerante kontrôlemetoade op grûnauto's hifke en hat plannen om NFFT oan te passen op boaten.
Skreaun troch Kimm Fesenmaier
Boarne: caltech
Boarne keppeling
