№ соглашения 02.G25.31.0190
Проект
Разработка и организация высокотехнологичного производства масштабируемых систем энергоэффективных мехатронных устройств и интеллектуальных систем управления для альтернативной энергетики и других применений.
Получатель
субсидии
АО «Научно-производственная фирма «Микран»
Томская область
Головной
исполнитель
НИОКТР
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Томская область
Начало проекта
2016
Стадия проекта
Коммерциализация
Отрасль
Электронная промышленность и микроэлектроника
О проекте

Цель

  • разработка энергоэффектинвных мехатронных систем для объектов альтернативной энергетики и других применений и интеллектуальных систем управления;
  • создание высокотехнологичного производства.
Уникальность

Фактическая мощность выработки солнечных батарей и величина их зарядного тока прямо зависят от угла падения лучей солнечного света, а также «плотности» падающего солнечного освещения. Чем больше прямых лучей, попадающий на солнечную батарею, тем выше ее эффективность. Решить данную проблема способна следящая за солнцем система, собранная на основе высокоточных энергоэффективных мехатронных устройств.

Чем ниже солнечная активность, тем сложнее получить достаточное количество вырабатываемой солнечными батареями электроэнергии. В данном проекте разрабатывалась высокоэффективная систем мехатронных модулей, позволяющих обеспечить движение солнечных модулей в экваториальной системе координат.

Автоматизированные мехатронные процессы значительно увеличивают возможности и открывают новые перспективы для различных сфер экономики.

Результаты на 31.12.2021

В рамках проекта разработаны, изготовлены и успешно испытаны опытные образцы устройств для создания базовой системы управления и мониторинга комплексами пассивной локации, солнечными батареями, радиотелескопами, осуществление управления и контроля положения объектов искусственного и естественного происхождения, населяющих околоземное пространство. Проведены исследования в направлениях:

  • новые методы управления ориентацией объектов;
  • алгоритмы и математические модели эффективных методов ориентации объектов;
  • исследования солнечной активности.
Высокая энергоэффективность разработанной системы достигается за счет:
  • создания системы управления электродвигателем – разработан многокритериальный энергоэффективный закон управления электродвигателем, в том числе с возможностью выдачи обратно в электропитающую сеть (рекуперации) вследствие работы приводов в генераторном режиме при слежении за целью по возвратной траектории.
  • создания локальной системы управления – применение адаптивных алгоритмов управления при параметрических отклонениях характеристик конструкции для синтезирования закона управления под конкретные условия (температура окружающей среды, ветровая нагрузка на панели, увеличение массы конструкции вследствие обледенения и т.д.).
  • создания системы диагностики – анализ дерева отказов, создание базы причинно-следственных связей, и формирование упреждающей системы аварийных ситуаций на базе статистических данных и модели прогнозирования.

На базе разработок Проекта, в Томском политехническом университете создана роботизированная теплица (проект «Разработка инновационного ресурсоэффективного исследовательского блочно-модульного тепличного полигона с применением цифровых технологий и робототехники»). Этот полигон является центром проведения междисциплинарных фундаментальных и прикладных исследований в области агро- и биофотоники, альтернативной энергетики, цифровизации и роботизации сельского хозяйства, оптического материаловедения.