Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совместно со специалистами «ОДК-Авиадвигатель» разработали программный адаптивный наблюдатель, способный в реальном времени компенсировать отказы датчиков авиационного двигателя. Новая технология повышает надёжность систем управления без увеличения массы, энергопотребления и стоимости двигателя.
Традиционные методы обеспечения надёжности — дублирование измерительных каналов — не исключают риска одновременного отказа резервных датчиков и сопряжены с ростом конструктивной сложности. В отличие от них, предложенное решение основано на адаптивной математической модели двигателя, которая непрерывно корректируется с учётом текущих условий работы, включая температуру, режимы и износ компонентов.
Алгоритм функционирует в два этапа: сначала формируется и уточняется модель двигателя, максимально приближенная к физическому объекту, затем система подавляет измерительные шумы и помехи. При отказе одного или нескольких датчиков их показания заменяются прогнозными значениями.
Испытания проводились на промышленном стендовом комплексе в наблюдательном режиме — без вмешательства в управление двигателем. Тестирование охватывало все основные режимы работы, от минимального до взлётного. По результатам, расхождение между реальными измерениями и расчётами алгоритма не превысило 0,008%, что в десять раз лучше требований действующих авиационных стандартов. Система также продемонстрировала устойчивость к внешним возмущениям.
Заведующий кафедрой прикладной математики ПНИПУ Владимир Первадчук подчеркнул, что технология особенно актуальна для перспективных двигателей, где растут требования к надёжности систем управления.
