Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства

Диссертационная работа:

Гируцкий Иван Иванович. Поточно-механизированные линии с микропроцессорным управлением для откорма свиней : диссертация ... доктора технических наук : 05.20.01 / Гируцкий Иван Иванович; [Место защиты: ФГОУВПО "Московский государственный агроинженерный университет"]. - Москва, 2008. - 288 с. : 44 ил.

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 6

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 17

Технико-экономический потенциал свиноводства 17

Новые подходы к крупномасштабному производству свинины 25

Анализ технологических процессов промышленного 32

свиноводства

Анализ зоотехнических данных по эффективности корма 35

различной влажности

Технологическое оборудование приготовления и раздачи жидких 40

кормов на свиноводческих комплексах КПС - 54

Психофизиологический аспект проблемы комплексного 47

представления информации оператору

Обзор современных компьютеризированных систем раздачи 51

кормов

Обзор систем создания микроклимата 58

Разработка математических и компьютерных моделей 74
биотехнической системы откорма свиней

Обобщенная модель влияния информатизации управления на 77

эффективность производства

Формулировка задачи оптимального управления откормом 80

свиней и выбор критериев эффективности

Синтез биотехнической модели откорма свиней с обоснованием 83

зависимости привесов от расхода кормов

Оптимизация дозы кормления по экономическим критериям 90

Выводы 94

Моделирование связанного, адаптивного и интегрированного

управления откормом свиней 96

3.1. Синтез взаимосвязанной математической модели выбора
параметров кормления и микроклимата при откорме свиней 99

  1. Эффективность применения частотно-регулируемого привода в системе вентиляции свинарника-откормочника 100

  2. Расчет затрат при содержании свиней при различных температурах 104

  3. Разработка и анализ комплексной компьютерной модели влияния параметров кормления и микроклимата на откорм свиней 105

  1. Выбор структуры и программно-математического обеспечения адаптивного управления откормом свиней 108

  2. Возможности построения интегрированных систем в свиноводстве ; 120

  1. Разработка структуры и алгоритма двухуровневой модели системы управления производственным участком 123 промышленного свинокомплекса

  2. Примерная структура базы данных цеха откорма свинокомплекса 126

  3. Разработка лабораторной модели двухуровневой системы управления участка откорма 129 Выводы 133

4. Совершенствование поточно-механизированных линий

приготовления и раздачи жидких кормов для действующих
свиноводческих комплексов
135

4.1 Разработка новых схем и режимов технологических процессов

приготовления и раздачи жидких кормов 135

4.1.1 Основные требования к параметрам технологических процессов

приготовления и раздачи жидких кормов 135

  1. Экспресс-оценка влажности жидкого корма по величине осадка 140

  2. Дискретно-непрерывный дозатор комбикорма 146 4.1.4.. Модернизация технологического оборудования раздачи жидких

кормов 152

  1. Разработка микропроцессорной системы управления поточно-механизированной линии приготовления жидких кормов 159

  2. Разработка микропроцессорной системы управления поточно-механизированной линии раздачи жидких кормов 169

  3. Программно-информационное обеспечение диагностики технологического оборудования ПМЛ 177 Выводы 185 Методика и результаты экспериментальных исследований ручного и микропроцессорного управления поточно-механизированными линиями приготовления и раздачи жидких кормов в условиях действующего производства 187

  1. Экспериментальные исследования параметров технологических процессов приготовления и раздачи жидких кормов при ручном и микропроцессорном управлении на действующих свиноводческих комплексах 188

  2. Снижение остатков жидкого корма после кормления 189

  3. Оценка эксплутационной надежности микропроцессорных систем управления 201 Выводы 209 Обобщение и оценка экономической эффективности результатов исследований 210

  1. Методология разработки и внедрения информационно-управляющих систем в сельскохозяйственное производство 210

  2. Внедрение результатов исследований в учебный процесс 214

  3. Расчет экономической эффективности внедрения ПМЛ приготовления и раздачи кормов с микропроцессорным управлением на участке откорма типового свиноводческого 221 комплекса

Основные результаты и выводы 226

Список использованных источников 228

5
Приложение 1. Документы о внедрении и испытаниях. 268

Приложение 2. Авторские свидетельства и патенты. 282

Приложение 3. Фрагменты проектной документации. 310

Приложение 4. Математическая модель микроклимата в

свинарнике откормочнике 320

Введение к работе:

Актуальность темы. Стратегия развития животноводства России в 21-м веке в качестве магистрального направления рассматривает крупные комплексно механизированные и автоматизированные фермы. При этом опыт эксплуатации действующих свиноводческих комплексов России, Белоруссии и других стран СНГ выявил высокую цену отказа технологического оборудования или ошибки оператора в условиях интенсивного поточного производства. Так отклонения параметров кормления и микроклимата от нормируемых значений достигают 10..30 %. Все это приводит к снижению привесов животных, значительному перерасходу и прямым потерям кормов, тепловой и электрической энергии, повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности продукции.

Формирование рациональных условий кормления и содержания свиней, осуществление энерго- и ресурсосберегающих режимов, улучшение условий и повышение престижности труда работников комплексов выдвигают перед наукой проблему создания высокоточных и надежных поточных технологий производства с идентификацией характеристик животных и возможностью адаптации к условиям конкретного свиноводческого комплекса. Научно обоснованная модернизация промышленного свиноводства позволит с минимальными затратами достичь значительного технологического эффекта за счет повышения продуктивности свиней и снижения потерь кормов и энергоресурсов. При этом современная микропроцессорная техника позволяет, как учитывать половозрастные различия животных, так и повысить надежность и качество работы поточно-механизированных линий (ПМЛ) приготовления и раздачи кормов и создания микроклимата.

Направление работы соответствует решениям научных сессий Россельхозакадемии по механизации, электрификации и автоматизации сельского хозяйства, планам НИР ФГОУ ВПО МГАУ, темам Государственной программы фундаментальных исследований республики Беларусь «Теоретические основы новых информационных технологий» (Инфотех), РНТП "Энергоресурсосбережение в АПК Минской области" и хоздоговорам со свиноводческими комплексами «Западный», «Василишки», «Белая Русь» и «Борисовский» в период с 1988 по 2007 гг.

Целью работы является совершенствование поточно-механизированных линий откорма свиней с учетом возможностей микропроцессорного управления.

Для достижения этой цели определены следующие задачи исследования.

  1. Анализ отечественных и зарубежных тенденций совершенствования технологий и технических средств содержания и кормления животных в условиях промышленного свиноводства.

  2. Развитие теоретических положений и разработка математических и имитационных моделей оценки технологического эффекта при точных параметрах откорма свиней.

  1. Синтез и моделирование связанных и адаптивных систем управления ПМЛ в свиноводстве основанных на новых информационных технологиях и позволяющих повысить эффективность производства.

  2. Совершенствование и разработка новых программно-технических средств микропроцессорных систем точного управления ПМЛ приготовления и дифференцированной раздачи жидких кормов на свиноводческих комплексах с использованием принципов поточного дозирования и функциональной диагностики распределенного технологического оборудования.

  1. Проведение экспериментальных исследований в условиях действующих комплексов качества функционирования усовершенствованного технологического оборудования и разработанных программно-технических средств и алгоритмов с оценкой потерь производства от неэффективного управления.

  2. Разработка рекомендаций по подготовке специалистов по разработке и эксплуатации ПМЛ с микропроцессорным управлением в свиноводстве. Объект исследования. Биотехническая система «животное-техника-оператор» в условиях промышленного свиноводческого комплекса.

Предмет исследования. Закономерности получения технологического эффекта точного управления ПМЛ откорма свиней на промышленных комплексах. Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В работе использованы теоретические и эмпирические методы исследования. Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях технологии свиноводства, системного анализа, теорий информации, вероятностей, информационных технологий, автоматизированного и адаптивного управления, математической статистики, оптимизации, а также математического моделирования, алгоритмизации и программирования на базе современных средств микропроцессорной и компьютерной техники. Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью и адекватностью разработанных математических моделей, а также результатами Государственных испытаний и промышленной эксплуатации усовершенствованных ПМЛ приготовления и раздачи кормов на действующих свиноводческих комплексах. Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых знаний:

обоснована необходимость увеличения потоков информации о состоянии животных и микропроцессорного управления ПМЛ откорма свиней как важного фактора повышения эффективности использования дорогостоящих ресурсов и улучшения условий труда работников свиноводческих комплексов;

разработана математическая модель прогноза суточной прибавки массы свиней на откорме, позволяющая оптимизировать выбор параметров поточных технологических процессов и повысить наблюдаемость биотехнической системы;

предложены алгоритмы связанного и адаптивного управления поточными технологическими процессами кормления и микроклимата при откорме свиней

и разработаны имитационные модели оценки их эффективности с использованием экономических показателей;

разработаны и внедрены конкурентоспособные микропроцессорные системы управления поточными технологическими линиями приготовления и раздачи жидких кормов на действующих свиноводческих комплексах;

получены экспериментальные данные по качеству микропроцессорного управления ПМЛ на свиноводческих комплексах;

создана и внедрена в учебный процесс агроинженерного университета научно-учебная, методическая и техническая база подготовки специалистов по новым информационным технологиям управления в животноводстве.

Новизны технических решений подтверждается 9 патентами и авторскими свидетельствами на изобретения.

Практическая ценность работы заключается в создании научно-методических основ и практических методов совершенствования технологического оборудования и разработки микропроцессорных систем управления поточными технологическими линиями откорма свиней. Разработаны, проведены Государственные испытания и внедрены на ряде промышленных свиноводческих комплексов усовершенствованные ПМЛ приготовления и раздачи жидких кормов с микропроцессорным управлением. Многолетняя промышленная эксплуатация подтвердила экономическую эффективность и социальную значимость модернизации действующих поточных производств на основе микропроцессорных технологий.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований внедрены на свиноводческих комплексах «Белая Русь» и «Борисовский» Минской области, а также используются в учебном процессе ФГОУ ВПО МГАУ и Белорусском государственном аграрном техническом университете.

Разработаны и одобрены рекомендации по внедрению микропроцессорных систем управления поточными технологическими процессами на свиноводческих комплексах.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на
Международных научных конференциях: «Моделирование

сельскохозяйственных процессов и машин» (Минск, 1994, 1996, 2002), «Автоматизация сельскохозяйственного производства.» (Углич, 1997, 2002, 2006, Минск 2000, 2003), «Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов в АПК (Минск, 1997), «Современные проблемы сельскохозяйственной механики» (Минск, 1999), «Наука-производству» (Гродно, 2001), «Создание и применение высокоэффективных наукоемких ресурсосберегающих технологий, машин и комплексов» (Могилев, 2001), "Вузовская наука, промышленность, международное сотрудничество", (Минск, 2002 г.), «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2003, 2004), «Advanced technologies for energy producing and effective utilization» (Latvia, Jelgava, 2004), «Информационные технологии в промышленности» (Минск, 2005), «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий» (Сочи, 2005, 2006), «Ресурсосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве»

(Минск, 2004,2005), «Актуальные проблемы агроинженерной науки» (Москва, 2005, 2006), "Современные технологии образования - фундамент будущего", (Минск, 2002), «Высшее техническое образование: проблемы и пути развития» (Минск, 2004), «Инновационное образование в техническом университете» (Казань, 2004), «Промышленные контроллеры от А до Я» (Москва, 2006,2007), «Идентификация систем и задачи управления SICPRO '07» (Москва, 2007), ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО МГАУ (г. Москва, 2006, 2007).

Публикации. По материалам исследований опубликованы 105 научных работ, объемом 40,2/31,8 п.л., в том числе 12 статей в журналах рекомендованных ВАК РФ. Получены 9 авторских свидетельств и патентов.

Подобные работы
Лоскутов Вячеслав Иванович
Оптимальное управление замкнутым водооборотом гальванической линии
Зябров Владислав Александрович
Управление переходными режимами судов внутригородских и пригородных линий с целью повышения надежности СЭУ и снижения затрат на перевозки
Зябров Владислав Александрович
Управление переходными режимами судов внутригородских и пригородных линий с целью повышения надежности СЭУ и снижения затрат на перевозки
Соковых Ольга Владимировна
Изучение биологических свойств штамма бактерий Bacillus subtilis B-8130 и эффективность использования пробиотиков на его основе при откорме свиней
Капустин Николай Кузьмич
Культивирование хлореллы и использование её при откорме свиней в условиях БССР
Малько Виктор Владимирович
Обоснование технологических и технических параметров самокормушек и результаты использования их при откорме свиней
Чуба Андрей Юрьевич
Использование зерновой смеси и белково-витаминно-минеральной добавки при выращивании и откорме свиней крупной белой породы
Маринец Василий Миронович
Использование лекарственных растений при откорме свиней
Хазипов Назип Накипович
Физиологическое обоснование использования экологически безопасного горохо-рапсового экструдата при откорме свиней
Бахитова Лилия Менсуровна
Технология откорма свиней с использованием в рационах алюмосиликатной минеральной добавки

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net