Мы используем файлы cookie для обеспечения наилучшего взаимодействия с сайтом.
Лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред»
Разработка алгоритмов и систем цифрового управления для робототехники, авиационно-космических миссий, вибрационного оборудования и протяжённых механических конструкций.
Тип организации: Лаборатория
Область наук: Механика и машиностроение
Тема научного исследования по мегагранту - теоретические основы цифровизации анализа и синтеза сложных механических систем, сетей и сред.
Цифровизация (digitization,digitalization) – это внедрение цифровых технологий в различных областях науки, техники и производства, ставшее недавно актуальным в связи с повсеместным использованием компьютерных технологий. Предлагаемый проект посвящен развитию методов цифровизации для анализа и синтеза сложных механических систем с приложением к проектированию объектов машиностроения: перспективного вибрационного, энергетического, химического оборудования, робототехнических комплексов, летательных аппаратов. Проект основан на методах, предложенных в 2001- 2010 гг в цикле из шести работ ведущего ученого, профессора Тель-Авивского университета Эмилии Фридман, позволяющих повысить точность, безопасность и эффективность цифровизированных систем, оценить предельные возможности цифровизации. Результаты Э.Фридман используются во многих странах: каждая из ее основополагающих работ имеет более, чем по 700 цитирований, ее Н-индекс достигает– 60. Коллектив ИПМаш РАН имеет опыт сотрудничества с Э.Фридман в 2011-2018 гг. в рамках проектов ФЦП «Кадры» и РНФ. В создаваемой лаборатории результаты школы Э.Фридман и результаты коллектива к будут применяться к задачам управления в механике и машиностроении с целью повышения стабильности, безопасности и качества систем, снижения эксплуатационных затрат.
В 2021 г в ИПМаш РАН под руководством Э.Фридман создана лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред» (ЦАС). В руководстве проектом участвуют также зам.руководителя лаборатории ЦАС, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук А.К.Беляев, ответственные исполнители доктор технических наук А.Л.Фрадков и доктор технических наук И.Б.Фуртат.
Направление 1 (рук. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л.)
Цифровое интеллектуальное управление многороторными вибрационными установками.
Задачи: разработка фундаментальных основ и оценка предельных возможностей цифрового и адаптивного (интеллектуального) управления для повышения эффективности вибрационных машин.
Направление 2 (рук. Матвеев А.С.)
Автономная навигация и управление многоагентными робототехническими и мехатронными комплексами.
Задачи: разработка методологии анализа и синтеза эффективных и строго обоснованных алгоритмов децентрализованной автономной навигации многоагентных робототехнических комплексов в условиях нерегулярного или скудного информационного обмена.
Направление 3 (рук. Андриевский Б.Р., Граничин О.Н.)
Адаптивное управление и оценивание для летательных аппаратов при больших задержках и ограничениях на каналы связи.
Задачи: разработка алгоритмов управления при существенной неполноте информации для выполнения маневров современных аэрокосмических систем.
Направление 4 (рук. Беляев А.К., Порубов А.В., Андриевский Б.Р., Орлов Ю.В.)
Разработка методов цифрового управления нелинейными пространственно распределенными системами и прочностными свойствами нелинейных акустических метаматериалов.
Задачи: создание серии цифровых алгоритмов для подавления и возбуждения заданных форм колебаний в протяженных механических объектах для решения прикладных задач, в т.ч. повышение эффективности шумопоглощающих экранов и подавление колебаний протяженных конструкций (мостов, кранов и т.п.); синтеза нелинейных акустических метаматериалов с заданными свойствами на основе цифрового управления.
Направление 5 (рук. Фуртат И.Б.)
Разработка новых методов и алгоритмов цифрового адаптивного управления непрерывными распределенными системами в условиях значительных возмущений.
Задачи: повышение точности и безопасности работы объектов энергетического и химического машиностроения, таких, как комплексы энергомашин и ректификационные колонны.
Ожидаемые результаты: Методы и алгоритмы цифрового адаптивного управления распределенными системами в условиях неопределенности параметров, существенных возмущений и запаздывания в цифровых каналах связи. Методы и алгоритмы адаптивного прогноза значений регулируемых переменных в условиях больших запаздываний в каналах. Оптимальный расчет параметров регуляторов для минимизации энергозатрат и отклонения от заданного режима в энергомашинах и ректификационных колоннах.
Цифровизация (digitization,digitalization) – это внедрение цифровых технологий в различных областях науки, техники и производства, ставшее недавно актуальным в связи с повсеместным использованием компьютерных технологий. Предлагаемый проект посвящен развитию методов цифровизации для анализа и синтеза сложных механических систем с приложением к проектированию объектов машиностроения: перспективного вибрационного, энергетического, химического оборудования, робототехнических комплексов, летательных аппаратов. Проект основан на методах, предложенных в 2001- 2010 гг в цикле из шести работ ведущего ученого, профессора Тель-Авивского университета Эмилии Фридман, позволяющих повысить точность, безопасность и эффективность цифровизированных систем, оценить предельные возможности цифровизации. Результаты Э.Фридман используются во многих странах: каждая из ее основополагающих работ имеет более, чем по 700 цитирований, ее Н-индекс достигает– 60. Коллектив ИПМаш РАН имеет опыт сотрудничества с Э.Фридман в 2011-2018 гг. в рамках проектов ФЦП «Кадры» и РНФ. В создаваемой лаборатории результаты школы Э.Фридман и результаты коллектива к будут применяться к задачам управления в механике и машиностроении с целью повышения стабильности, безопасности и качества систем, снижения эксплуатационных затрат.
В 2021 г в ИПМаш РАН под руководством Э.Фридман создана лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред» (ЦАС). В руководстве проектом участвуют также зам.руководителя лаборатории ЦАС, член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук А.К.Беляев, ответственные исполнители доктор технических наук А.Л.Фрадков и доктор технических наук И.Б.Фуртат.
Основные направления исследований
Направление 1 (рук. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л.)
Цифровое интеллектуальное управление многороторными вибрационными установками.
Задачи: разработка фундаментальных основ и оценка предельных возможностей цифрового и адаптивного (интеллектуального) управления для повышения эффективности вибрационных машин.
Направление 2 (рук. Матвеев А.С.)
Автономная навигация и управление многоагентными робототехническими и мехатронными комплексами.
Задачи: разработка методологии анализа и синтеза эффективных и строго обоснованных алгоритмов децентрализованной автономной навигации многоагентных робототехнических комплексов в условиях нерегулярного или скудного информационного обмена.
Направление 3 (рук. Андриевский Б.Р., Граничин О.Н.)
Адаптивное управление и оценивание для летательных аппаратов при больших задержках и ограничениях на каналы связи.
Задачи: разработка алгоритмов управления при существенной неполноте информации для выполнения маневров современных аэрокосмических систем.
Направление 4 (рук. Беляев А.К., Порубов А.В., Андриевский Б.Р., Орлов Ю.В.)
Разработка методов цифрового управления нелинейными пространственно распределенными системами и прочностными свойствами нелинейных акустических метаматериалов.
Задачи: создание серии цифровых алгоритмов для подавления и возбуждения заданных форм колебаний в протяженных механических объектах для решения прикладных задач, в т.ч. повышение эффективности шумопоглощающих экранов и подавление колебаний протяженных конструкций (мостов, кранов и т.п.); синтеза нелинейных акустических метаматериалов с заданными свойствами на основе цифрового управления.
Направление 5 (рук. Фуртат И.Б.)
Разработка новых методов и алгоритмов цифрового адаптивного управления непрерывными распределенными системами в условиях значительных возмущений.
Задачи: повышение точности и безопасности работы объектов энергетического и химического машиностроения, таких, как комплексы энергомашин и ректификационные колонны.
Ожидаемые результаты: Методы и алгоритмы цифрового адаптивного управления распределенными системами в условиях неопределенности параметров, существенных возмущений и запаздывания в цифровых каналах связи. Методы и алгоритмы адаптивного прогноза значений регулируемых переменных в условиях больших запаздываний в каналах. Оптимальный расчет параметров регуляторов для минимизации энергозатрат и отклонения от заданного режима в энергомашинах и ректификационных колоннах.
Сайт: https://labcas.evarist.ru/
Контактное лицо: Эмилия Фридман, Проф. Тель-Авивский университет, заведующая лабораторией
Адрес: Большой просп. Васильевского острова, 61
Контактное лицо: Эмилия Фридман, Проф. Тель-Авивский университет, заведующая лабораторией
Адрес: Большой просп. Васильевского острова, 61
Похожие объекты инновационно-технологической инфраструктуры
