"Pikeun ngawujudkeun poténsi pinuh ku fliers listrik ieu, anjeun peryogi sistem kontrol calakan anu ningkatkeun kakuatanana sareng khususna daya tahanna ngalawan rupa-rupa kasalahan," saur Soon-Jo Chung, Bren Profesor Kontrol sareng Sistem Dinamis di Caltech sareng Élmuwan Panaliti Senior di JPL, anu diurus Caltech pikeun NASA. "Kami parantos ngembangkeun sistem toleran-lepat sapertos anu penting pikeun sistem otonom anu kritis-kaamanan, sareng éta ngenalkeun ideu sensor virtual pikeun ngadeteksi gagalna naon waé nganggo mesin diajar sareng metode kontrol adaptif."
Sababaraha Rotor Hartosna Loba kamungkinan titik gagalna
Insinyur anu ngawangun pesawat listrik hibrid ieu kalawan sababaraha propellers, atawa rotors, sabagian pikeun redundancy: Lamun hiji rotor gagal, cukup motor hanca tetep hawa airborne. Nanging, pikeun ngirangan énérgi anu dipikabutuh pikeun penerbangan antara lokasi kota-sebutkeun, 10 atanapi 20 mil-karajinan ogé peryogi jangjang anu tetep. Ngabogaan rotors jeung jangjang, sanajan, nyiptakeun loba titik mungkin gagalna di unggal pesawat. Sareng éta nyéépkeun insinyur sareng patarosan kumaha cara anu pangsaéna pikeun ngadeteksi nalika aya anu salah dina bagian-bagian kendaraan.
Insinyur bisa ngawengku sensor pikeun tiap rotor, tapi sanajan éta moal cukup, nyebutkeun Chung. Contona, hiji pesawat kalawan salapan rotor bakal butuh leuwih ti salapan sensor, sabab unggal rotor bisa jadi butuh hiji sensor pikeun ngadeteksi gagalna dina struktur rotor, sejen bakal perhatikeun lamun motor na eureun ngajalankeun, sarta séjén pikeun waspada lamun sinyal masalah kabel. lumangsung. "Anjeun ahirna bisa boga sistem disebarkeun kacida kaleuleuwihan sensor," nyebutkeun Chung, tapi nu bakal jadi mahal, hese ngatur, sarta bakal nambahan beurat pesawat. Sensor sorangan ogé tiasa gagal.
Kalayan NFFT, grup Chung parantos ngajukeun alternatif, pendekatan novel. Ngawangun dina saméméhna usaha, Tim geus ngembangkeun hiji metodeu deep-learning nu teu ngan bisa ngabales angin nu kuat tapi ogé ngadeteksi, dina laleur, nalika pesawat geus ngalaman hiji kagagalan onboard. Sistem ieu kalebet jaringan saraf anu tos dilatih dina data hiber kahirupan nyata, teras diajar sareng adaptasi sacara real waktos dumasar kana sababaraha parameter anu terbatas, kalebet estimasi kumaha efektifna unggal rotor dina pesawat tiasa dianggo dina naon waé. waktos.
"Ieu teu merlukeun sensor tambahan atawa hardware pikeun deteksi lepat sarta idéntifikasi," nyebutkeun Chung. "Kami ngan nitenan paripolah pesawat-sikep sareng posisina salaku fungsi waktos. Upami pesawat nyimpang tina posisi anu dipikahoyong ti titik A ka titik B, NFFT tiasa ngadeteksi aya anu salah sareng nganggo inpormasi anu aya pikeun ngimbangan kasalahan éta.
Sareng koréksi lumangsung gancang pisan - kirang ti sadetik. "Ngalayang pesawat, anjeun tiasa leres-leres ngaraos bédana NFFT dina ngajaga kadali pesawat nalika motor gagal," saur Staf Élmuwan Matthew Anderson, panulis dina kertas sareng pilot anu ngabantosan ngalaksanakeun tés penerbangan. "Desain ulang kontrol sacara real-time ngajantenkeun sapertos teu aya anu robih, sanaos anjeun nembé ngagaduhan salah sahiji motor anjeun lirén damel."
Nepangkeun Sénsor Virtual
Metodeu NFFT ngandelkeun sinyal kontrol waktos nyata sareng algoritma pikeun ngadeteksi dimana gagalna, ku kituna Chung nyarios yén éta tiasa masihan sagala jinis kendaraan anu dasarna gratis sensor virtual pikeun ngadeteksi masalah. Tim éta utamina nguji metode kontrol dina kendaraan hawa anu aranjeunna kembangkeun, kalebet Ambulans Flying Otonom, kendaraan listrik hibrida anu dirancang pikeun ngangkut jalma anu luka atanapi gering ka rumah sakit gancang. Tapi grup Chung parantos nguji metode kontrol anu toleran kasalahan anu sami dina kendaraan darat sareng gaduh rencana pikeun nerapkeun NFFT kana kapal.
Ditulis ku Kimm Fesenmaier
sumber: caltech
Sumber link
