Математики ЧелГУ будут автоматически управлять сложными системами
17 марта 2026 г.
Математики Челябинского государственного университета приступили к реализации проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда. Исследовательская работа посвящена созданию алгоритмов управления сложными системами, поведение которых зависит не только от времени, но и от пространственного положения в условиях, когда внешние факторы не поддаются точному прогнозу. Эти разработки лягут в основу программного обеспечения для автоматизации в энергетике, на транспорте и в экологии.
Проект «Задачи управления сложными системами с распределенными параметрами в условиях неопределённости» объединил учёных кафедры теории управления и оптимизации ЧелГУ. В команду под руководством исполняющего обязанности заведующего кафедрой Игоря Изместьева вошли старший преподаватель Никита Ливанов, ассистент Евгений Скрипов и аспирант Александр Баринов.
Разработка напрямую связана с задачами национального проекта технологического лидерства «Средства производства и автоматизации», так как направлена на создание научно-практической базы для автоматических систем нового поколения.
Область применения полученных результатов охватывает широкий спектр задач из разных направлений: управление режимами работы длинных линий электропередачи для минимизации расходов и предотвращения аварий, регулирование скорости транспортных потоков для снижения уровня заторов, активное гашение вибраций и шума в конструкциях, а также моделирование управляемых процессов переноса загрязнений в атмосфере и водной среде.
«В отличие от привычных роботов, состояние которых можно описать конечным набором чисел (координаты, углы поворота), большинство реальных систем устроено сложнее, — комментирует руководитель проекта Игорь Изместьев. — Температура вдоль линии электропередачи, вибрация корпуса самолета или концентрация загрязняющих веществ в воздухе — это величины, меняющиеся в каждой точке пространства. Системы, состояние которых описывается такими величинами, называют системами с распределёнными параметрами. Главная сложность для учёных и инженеров заключается в том, что управлять этими системами приходится в условиях неопределённости, когда точные физические свойства среды или внешние помехи заранее неизвестны».Исследователи ЧелГУ ставят перед собой задачу не просто получить новые теоретические знания в рамках концепции позиционного управления. Конечная цель проекта — создание конкретных вычислительных алгоритмов. Эти алгоритмы будут реализованы в виде программного обеспечения, способного в реальном времени адаптироваться к изменяющимся внешним воздействиям, гарантируя достижение результата не хуже, чем было заявлено.
Разработка напрямую связана с задачами национального проекта технологического лидерства «Средства производства и автоматизации», так как направлена на создание научно-практической базы для автоматических систем нового поколения.
Область применения полученных результатов охватывает широкий спектр задач из разных направлений: управление режимами работы длинных линий электропередачи для минимизации расходов и предотвращения аварий, регулирование скорости транспортных потоков для снижения уровня заторов, активное гашение вибраций и шума в конструкциях, а также моделирование управляемых процессов переноса загрязнений в атмосфере и водной среде.
«Развитие теории и методов управления распределёнными системами в условиях неопределённости — это фундамент для решения наиболее сложного класса задач, стоящих перед современной наукой и инженерией. Это мост между передовой математикой и технологиями, определяющими будущее энергетики, транспорта, медицины и освоения космоса», — подчёркивает Игорь Изместьев.Результаты, полученные в ходе реализации гранта, позволят российским инженерам создавать более надежные системы автоматического управления, сохраняющих эффективность в условиях внешних помех и неопределённостей.
