Maskininlärning för effektiv energianvändning i konstruktionsrobotar (MACRO)

Volvo hjullastare
Picture courtesy of Volvo Construction Equipment – © 2000 – 2021 Volvo Construction Equipment – All rights reserved

Projekt syftar till att utveckla en metod för att förenkla syntesen av regulatorer för energihantering utifrån optimala reglerprinciper och maskininlärning. Metoden kommer att tillämpas på olika testfall, så som arbetsmaskiner, hydraulsystem och körfall, för att utvärdera användbarheten av maskininlärning och andra optimala reglerprinciper.

I moderna rörelsessystem styr komponenterna elektroniskt och i allmänhet läggs en stor del av utvecklingstiden in i att generera styrsystem för att få mest prestanda ur ett mekaniskt eller hydrauliskt system. När det gäller hybrida drivlinor är komplexiteten i kontrollutveckling en ännu större utmaning eftersom det finns en extra frihetsgrad var ifrån energi ska tas. Det extra alternativet ökar komplexiteten inte bara för ingenjörer när man ska utveckla rörelsesystemet utan även för att uppnå energieffektivitet när man kör maskinen i olika terrängförhållandena. Det vanligaste tillvägagångssättet för energihantering är att tillämpa regelbaserade strategier där experter som har en djup domänkunskap fastställer regler för styrningen. Idag begränsas till viss del energieffektiviteten av de implementerade reglerprinciperna.

Utmaningar

Forskningsprojektet behandlar tre huvudutmaningar för att utveckla konstruktionsrobotar:

  1. Att korta tiden till marknaden för nya maskinkoncept med förbättrad energieffektivitet är en viktig aspekt för att nå de globala klimatmålen. Ett mål i detta projekt är att förbättra kvaliteten i konceptutvärderingen, vilket minskar risken för att försena utvecklingen att nå marknaden snabbare.
  2. Förbättrad energieffektivitet är avgörande för maskinernas framtid. Detta forskningsprojekt syftar till att minska energiförlusterna i rörelsessystemen genom förbättrade reglerprinciper. För att uppnå bästa möjliga effektivitet måste regleringen för både framdrivning och andra funktioner samordnas, vilket idag är en stor utmaning på grund av deras starka interaktion under maskinens drift.
  3. Automation är viktigt för framtida maskiner. Ökad produktivitet, ökad säkerhet och minskad energiförbrukning är positiva resultat av automatisering. I autonoma maskiner kan drift utföras baserat på förinformation om en tilldelad arbetsuppgift och maskindata till hands. Ett sofistikerat styrsystem kan fatta reglerbeslut i realtid med stor inverkan på den totala energiförbrukningen. Det förväntade resultatet från detta ämne i projektet kommer att vara en minskad elenergiförbrukning. Detta kommer att leda till ett bättre utnyttjande av den installerade batterikapaciteten vilket möjliggör förbättrad räckvidd och / eller användning av mindre batterier, vilket minskar miljöpåverkan.

Tidplan och finansiärer

Det är ett 3-års projekt tillsammans med Volvo CE och Energimyndigheten inom Fordonsstrategisk Forskning och Innovation (FFI).

Kontakta ossVisa/dölj innehåll

NyheterVisa/dölj innehåll

Hydraulik forskningVisa/dölj innehåll