Разработка блоков управления распределённой интеллектуальной сети, способных интегрировать управлением различными комбинациями узлов

На первом этапе НИОКР была разработана и обоснована методика, определен принцип построения цифровой системы управления территориально распределенными объектами. Разработаны опытные образцы узлов связи распределённой сети управления, которые успешно прошли испытания на электромагнитную устойчивость к EMI по европейским тестам автомобильной индустрии: EQ/IC07 - устойчивость к переходным процессам на сигнальных линиях; EQ/IR01 - устойчивость к кондуктивным помехам; EQ/IC08 - невосприимчивость к наведенным помехам по материалам: BCI_sur_MSP_LIN_sem_43_2012. Достигнута высокая массогабаритная экономия на весе бортовых сетей по сравнению с классическими автомобильными жгутами - экономия до 80% на массе и длине силовых, медных проводов. Разработаны опытные образцы блоков управления с возможностью подключения до шести ламп трёх электроприводов, способностью бессенсорно (без использования специальных сенсоров - на основе динамических параметров) управлять перемещением и скоростью электроприводов системы адаптивного освещения AFS. Разработанные опытные образцы блоков управления могут обеспечивать функции опции «СВЕТ», оптимальный розжиг ламп света, контроль состояния ламп и защиту цепей блоков системы от короткого замыкания, запоминание приводами AFS траектории движения (более 100 точек), что значительно расширяет возможности цифровых систем данного вида в части применения в медицинском оборудовании, аэрокосмической индустрии. Подготовлена конструкторская документация на блоки управления, работающие в рамках распределённой интеллектуальной сети, действующей в темпе реального времени. Вес модуля управления не превышает 0,9 кг. Опытные образцы блоков управления собраны для применения с нагрузками суммарной мощностью до 1 кВт и устойчивы к воздействию внешней среды по IP 54. На втором этапе НИОКР был разработан и собран стенд для отработки и верификации системы «Свет». Разработаны алгоритмы драйверов: управления током и режимом работы ламп и фонарей; управления приводами адаптивного света автомобиля; управления приводом системы охлаждения на базе BLDC мотора;разработан дескриптор системы «Свет»; написаны и отлажены программы управления адаптивным светом и задними фонарями. Разработанное программное обеспечение обеспечивает функции опции «СВЕТ», оптимальный розжиг ламп света, контроль состояния ламп и защиту цепей блоков системы от КЗ, обеспечивает запоминание приводами AFS траектории движения (более 100 точек), что значительно расширяет возможности цифровых систем данного вида в части применения в индустрии транспорта, аэрокосмической индустрии. Написаны и отлажены программы: управления опцией «Свет» от программы имитатора органов управления (подрулевая колонка, педали тормоза и переключателя скорости) в ноутбуке через канал CAN. Разработано и встроено в блок программное обеспечение, защищающее блок управления от коротких замыканий. Проведены прошивка и комплексная отладка программного обеспечения системы. Выполнены испытания на точность управления в темпе реального времени электроприводов системы AFS и точность синхронизации работы ламп фар и фонарей всей системы. Проведены испытания системы в составе испытательного стенда согласно пунктам 4.1 - 4.9 Технического задания к настоящему НИОКР. Результаты работы соответствуют основным ГОСТам, регламентирующим технические требования к бортовым электрическим и информационным сетям. На основе существующих тестов предложена оригинальная методика расчёта помехоустойчивости канала связи, использующего передачу данных по линиям электропитания (Технология Power Line Communication (PLC)). Поскольку технология PLC создаёт большую экономию на длине и весе медных проводов по сравнению с классической жгутовой архитектурой силовых сетей (экономия на длине/весе меди до 75% от исходного веса/длины), то результаты проведённого НИОКР доведены до Департамента перспективных исследований научно-технического центра Объединенной авиастроительной корпорации (ДПИ НТЦ ОАК), от которого получены позитивные отзывы о технологии. Совместные расчёты показывают потенциал экономии на весе бортовых силовых сетей - 38 млн руб. с 1 самолёта весом около 30 т. Планируется проведение НИОКР с ДЗО ОАК с последующим выходом на сертификацию и производство отечественных цифровых систем реального времени. В настоящее время результаты проведенного НИОКР используются в текущих научно-технических разработках управляющей электроники. Также результат разработки доведён до ГК Ростех, в рамках которой проект может ускорить масштабирование на несколько отраслей транспорта, включая беспилотную технику. Кроме того, результаты проекта анонсируются потенциальным зарубежным партнёрам и инвесторам в России, Германии и Китае.