Un marco de pronóstico basado en modelos para actuadores electromecánicos basado en algoritmos metaheurísticos
Autores: Baldo, Leonardo; Querques, Ivana; Dalla Vedova, Matteo Davide Lorenzo; Maggiore, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un marco de pronóstico basado en modelos para actuadores electromecánicos basado en algoritmos metaheurísticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Despliegue
Actuadores electromecánicos
Aeronaves más eléctricas
Fallos
Pronósticos
Gestión de la salud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El despliegue de actuadores electromecánicos juega un papel importante en la adopción de la filosofía de aeronaves más eléctricas (MEA). Por otro lado, una sustitución sin problemas de los EMA, en lugar de soluciones hidráulicas más tradicionales, aún se ve retrasada debido a la falta de datos de vida real y fiabilidad sobre sus modos de fallo. Una forma de sortear este problema es proporcionando un sistema de prognóstico y gestión de salud (PHM) de EMA capilar capaz de reconocer fallos antes de que realmente socaven la capacidad del sistema crítico para la seguridad de realizar sus funciones. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un marco de prognóstico basado en modelos para EMAs basados en PMSM aprovechando un algoritmo metaheurístico: se consideran los métodos evolutivos (evolución diferencial (DE)) e inteligencia de enjambre (enjambre de partículas (PSO), lobo gris (GWO)). Se simulan varios fallos (fricción seca, retroceso, cortocircuito, excentricidad y ganancia proporcional) mediante un modelo de referencia, y luego se detectan e identifican mediante el método de prognóstico previsto, que emplea un modelo de monitoreo de baja fidelidad. Los hallazgos del artículo se analizan, mostrando buenos resultados y demostrando que esta estrategia podría ejecutarse e integrarse en rutinas más complejas, apoyando la adopción de EMAs, con impactos positivos en la seguridad y fiabilidad del sistema en el ámbito aeroespacial e industrial.
Descripción
El despliegue de actuadores electromecánicos juega un papel importante en la adopción de la filosofía de aeronaves más eléctricas (MEA). Por otro lado, una sustitución sin problemas de los EMA, en lugar de soluciones hidráulicas más tradicionales, aún se ve retrasada debido a la falta de datos de vida real y fiabilidad sobre sus modos de fallo. Una forma de sortear este problema es proporcionando un sistema de prognóstico y gestión de salud (PHM) de EMA capilar capaz de reconocer fallos antes de que realmente socaven la capacidad del sistema crítico para la seguridad de realizar sus funciones. El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un marco de prognóstico basado en modelos para EMAs basados en PMSM aprovechando un algoritmo metaheurístico: se consideran los métodos evolutivos (evolución diferencial (DE)) e inteligencia de enjambre (enjambre de partículas (PSO), lobo gris (GWO)). Se simulan varios fallos (fricción seca, retroceso, cortocircuito, excentricidad y ganancia proporcional) mediante un modelo de referencia, y luego se detectan e identifican mediante el método de prognóstico previsto, que emplea un modelo de monitoreo de baja fidelidad. Los hallazgos del artículo se analizan, mostrando buenos resultados y demostrando que esta estrategia podría ejecutarse e integrarse en rutinas más complejas, apoyando la adopción de EMAs, con impactos positivos en la seguridad y fiabilidad del sistema en el ámbito aeroespacial e industrial.