Методы управления обогревом теплиц в условиях информационной неопределенности

• Автор: Ухаров, Павел Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Особенности управления процессами обогрева теплиц

1.2. Проблема выбора критериев качества управления.

1.3. Анализ методов управления, применимых в условиях информационной неопределенности
1.4. Анализ программнотехнических средств для реализации систем управления обогревом теплиц.

1.5. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

2.1. Математическое моделирование процессов теплообмена

в теплицах.
2.2. Применение метода золотой пропорции для достижения робастности систем управления с ПИДрегуляторами.
2.3. Применение метода золотой пропорции для достижения робастности систем управления с многопараметрическими регуляторами.
2.4. Оптимизация расположения датчиков температуры
в теплицах.
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
3.1. Активная идентификация замкнутых непрерывных систем управления обогревом теплиц
3.2. Активная идентификация замкнутых дискретных систем управления обогревом теплиц.
3.3. Адаптивное управление замкнутыми непрерывными и дискретными системами с ПИД регулятором.
3.4. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБОГРЕВОМ ТЕПЛИЦ
4.1. Применение пакета программ
для управления процессами обогрева теплиц
4.2. Структура и функции микропроцессорной системы управления обогревом теплиц
4.3. Разработка программируемых систем отображения информации.
4.4. Разработка виртуальных компьютерных пультов.
4.5. Оценка эффективности разработанных методов и систем управления обогревом теплиц.
4.6. Выводы по четвертой главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Показано, что для адаптивной настройки систем управления температурой воздуха в теплицах с ПИД-регулятором предпочтительно использовать метод расчета, базирующийся на достижении заданного расположения доминирующих корней характеристического уравнения замкнутой системы. Методы робастного управления обогревом теплиц в условиях информационной неопределенности относительно статистических характеристик возмущающих воздействий. Методы адаптивного управления обогревом теплиц для дискретных и непрерывных систем с ПИД-регуляторами. Метод определения оптимального расположения датчиков температуры воздуха в теплицах. Диссертация выполнена на кафедре электрооборудования и автоматики Российского государственного аграрного заочного университета (РГАЗУ). ГЛАВА 1. Теплицы - это наиболее совершенный и технически оснащенный вид сооружений защищенного грунта. Теплица позволяет при помощи технических средств выращивать растения в любое время года. В отличие от парников, все работы по выращиванию овощей в теплице ведут внутри культивационного сооружения. Теплицы предназначены для выращивания ранних и внесезонных овощей, а также рассады для открытого и защищенного грунта. По виду профиля поперечного сечения зимние теплицы делят на ангарные (однопролетные) и блочные (многопролетные). Ангарные теплицы представляют собой сооружения площадью 0 . Несущими опорами для крыши служат металлические или деревянные арки, закрепленные непосредственно на фундаменте или опорных стойках стен теплицы. Блочные теплицы представляют собой объединение нескольких ангарных теплиц с заменой примыкающих одна к другой боковых стен опорными стойками. Стыки крыши смежных секций шириной 6,4 м соединяют желобами, которые являются опорой для элементов кровли и служат для отвода дождевой воды. В целом все секции образуют единое помещение площадью от 1 до 3 га. Благодаря такой компоновке металлические конструкции блочных теплиц изготовляют на заводах. Эти теплицы самые экономичные при строительстве, так как расход металла составляет 7 . Оптимальная площадь блочной теплицы 1 га, а тепличного комплекса, состоящего из 3 . Преимущества ангарных теплиц - лучшая освещенность, возможность применения почвообрабатывающих и транспортных машин. Но из-за большой высоты и ширины ангарной теплицы площадь светопроницаемых ограждений ее завышена, что увеличивает теплопотери. Эти теплицы на . Ограждения теплиц выполняют из листового стекла толщиной 4 мм, укладываемого внахлест по металлическим направляющим. Применяют также двойное остекление и полимерные покрытия достаточной прочности и высокой теплоизолирующей способности. С целью уменьшения теплопотерь используют трансформирующиеся (свертывающее - развертывающиеся) экраны из полимерных материалов (акрил). При этом экономия теплоты достигает . По срокам использования теплицы делят на зимние (работающие круглогодично) и весенние (функционирующие с февраля по октябрь). Зимние теплицы в 2 . Башенные гидропонные теплицы - это многоэтажные стеклянные или светонепроницаемые сооружения высотой . По высоте теплицы сооружен непрерывный конвейер со стеллажами для растений и питательного раствора. При движении конвейера растения на стеллажах в нижнем положении получают минеральную подкормку и увлажнение. Такую теплицу можно строить в любом месте: на бросовых землях или как пристройку к многоэтажному дому в городе. В теплицах на Севере овощи выращивают при искусственном свете (электросветокультура). Для этого применяют электрические лампы накаливания и люминесцентные лампы с установочной мощностью для огурцов до 0 Вт и для томатов до 0 Вт на 1 м2, стремясь создать освещенность растений не менее 5 . В центральной климатической зоне электродосвечивание применяют только в рассадном отделении с удельной мощностью до 0 Вт/м . Тепловой режим сооружений должен обеспечивать оптимальные температуры воздуха и почвы в соответствии с фазами роста и типом растений, способом выращивания и освещенности. Оптимальная температура воздуха для теплолюбивых культур (томат, огурец, баклажан, перец) при солнечной погоде равна ± 4 °С, в пасмурную погоду °С, ночью .