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
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Войнова Наталья Федоровна. Методы и системы адаптивного управления температурным режимом теплиц : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06.- Москва, 2007.- 121 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/3882

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ... 8

1.1. Вводные замечания по терминологии и свойствам

объектов и систем управления 8

1.2. Энергоемкие объекты тепличных комплексов

и системы управления их технологическими процессами . 24

1.3. Математические модели тепловых процессов

в объектах тепличных комплексов 40

  1. Проблемы управления тепловыми процессами сооружений защищенного грунта 44

  2. Выводы по первой главе 45

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ

ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕПЛОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ
47

  1. Методы параметрической оптимизации на этапе разработки АСУ 47

  2. Алгоритмические и технические средства реализации методов параметрической оптимизации 50

  3. Выводы по второй главе 55

3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АДАПТИВНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ .... 56

3.1. Методы идентификации объекта управления

в замкнутой системе 56

  1. Методы, алгоритмические и технические средства реализации адаптивного управления 62

  2. Выводы по третьей главе 71

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ
И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ДЕЙСТВУЮЩЕМ
ОБОРУДОВАНИИ ТЕПЛИЦЫ
73

  1. Автоматизация математического описания теплицы ... 73

  2. Параметрическая оптимизация системы управления обогревом теплицы с оценкой ее эффективности .... 81

4.3. Выводы по четвёртой главе 85

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 86

ЛИТЕРАТУРА 88

ПРИЛОЖЕНИЕ

Некоторые материалы по внедрению результатов

диссертации в науку, производство и учебный процесс ... 118

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Современные системы защищенного грунта - это комплексы, в которых осуществляется производство и потребление энергии в больших размерах (суммарная мощность систем обогрева в наиболее крупных комплексах составляет 40 . 50 МВт)

Согласно исследованиям, проведенным Ю.М Беликовым и Н.А. Стецен-ко, превышение температуры воздуха в теплице вследствие неточного регулирования всего на 1С приводит на площади 6 га к перерасходу газа до 116 м3 за один час Согласно исследованиям Академии сельскохозяйственных наук ГДР система регулирования климата в теплицах с помощью микроэлектроники обеспечивает прибавку урожая огурцов на 15% и экономит 15 . 20% энергии

В связи с этим актуально решение проблемы повышения эффективности тепловых процессов в системах защищенного грунта, обеспечивающее значительную экономию теплоты и увеличение выхода продукции Кроме того, ввиду большого разнообразия существующих и постоянно создающихся новых более совершенных комплексов важно решить проблему сокращения сроков про-ектно-наладочных работ по созданию эффективных систем управления технологическими процессами этих комплексов

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключается в совершенствовании методов и систем управления тепловыми процессами энергоемких объектов тепличных комплексов, обеспечивающем экономию энергетических ресурсов, увеличение выхода продукции, а также сокращение сроков соответствующих проектно-наладочных работ.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи

  1. На основе анализа литературных источников установить причины низкого качества управления тепловыми процессами энергоёмких объектов тепличных комплексов

  2. В целях улучшения алгоритмического обеспечения АСУ тепличных комплексов необходимо для их объектов определить и использовать более совершенные структуры математических моделей тепловых процессов

  3. На основе найденной более совершенной структуры математической модели рассматриваемых тепловых процессов необходимо разработать методы и средства автоматизации математического описания соответствующих объектов управления, применимые в целях параметрической оптимизации (или синтеза в целом) соответствующих АСУ уже на этапе их разработки

  4. На основе предложенных методов и средств автоматизации математического описания объектов управления необходимо разработать методы и средства адаптивной настройки соответствующих АСУ, применимые на этапах их наладки и эксплуатации

  5. Предлагаемые методы и средства автоматизации математического описания необходимо экспериментально исследовать на действующем обору-

довании системы управления температурным режимом теплицы

Методическая база и методы исследования Решение поставленных задач проведено на основе применения теорий автоматического управления и оптимизации, вероятностей и математической статистики, интегральных преобразований и дифференциальных уравнений

Достоверность теоретических положений подтвердилась проверкой полученных результатов на компьютерных имитационных моделях, а также испытаниями на действующем оборудовании систем управления температурным режимом теплиц овощной опытной станции Российского государственного аграрного университета - МСХА им К.А Тимирязева

Научная новизна исследований заключается в следующем:

  1. Предложена и обоснована математическая модель сравнительно простая и удобной для практического применения и, вместе с тем, достаточно общая в отношении применимости к математическому описанию тепловых процессов теплиц и других энергоемких объектов тепличных комплексов

  2. На основе предложенной математической модели разработаны методы и средства автоматизации математического описания энергоемких объектов тепличных комплексов, применимые в целях параметрической оптимизации (или синтеза в целом) соответствующих АСУ на этапе их разработки

  3. Исходя из предложенной математической модели, разработаны методы и средства быстродействующей идентификации соответствующих объектов управления в замкнутых системах

  4. На основе разработанных методов и средств идентификации объекта управления в замкнутой системе предложены методы и средства быстродействующей адаптивной настройки соответствующих АСУ, применимые на этапах их наладки и эксплуатации

Практическая ценность результатов исследований заключается в создании новых методов и систем управления тепловыми процессами энергоемких сельскохозяйственных объектов, позволяющих

экономно расходовать энергетические ресурсы, а также увеличить выход продукции тепличных комплексов,

сократить сроки проектно-наладочных работ по созданию эффективных систем управления технологическими процессами тепличных комплексов,

повысить эффективность учебного процесса при изучении студентами дисциплин «Автоматика», «Основы теории управления», «Управление техническими системами» и «Технические средства автоматизации»

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований используются

  1. Овощной опытной станцией РГАУ - МСХА им К.А Тимирязева для создания высокоэффективных систем управления температурным режимом теплиц

  2. В госбюджетных научно-исследовательских работах Российского государственного аграрного заочного университета (РГАЗУ)

3. В учебном процессе студентов РГАЗУ, Московского государственного агроинженерного университета имени В.П. Горячкина и Российского государственного аграрного университета - МСХА им К.А Тимирязева

Апробация. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены

на 9-й Международной научно-практической конференции (г Углич, 19-20 сентября 2006),

на научно-практической конференции РГАЗУ в октябре 2006 г

Публикации. Теме диссертации посвящены 13 научных работ, а ее основные положения изложены в 8 научных публикациях

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и приложения Она изложена на 121 странице, включая 37 рисунков и список литературы из 234 наименований

На защиту выносятся следующие основные положения:

  1. Математические модели и методы автоматизации математического описания тепловых процессов теплиц,

  2. Методы идентификации объекта управления в замкнутой системе,

  3. Методы и системы адаптивного управления температурным режимом теплиц

Совокупность сформулированных и обоснованных научных положений, а также результаты их практической реализации и внедрения в сельскохозяйственное производство представляют собой решение актуальной задачи по разработке методов и технических средств для практической реализации систем управления тепловыми процессами тепличных комплексов

Подобные работы
Асташин Сергей Михайлович
Управление режимами и процессами эксплуатации систем тягового электроснабжения на основе имитационного моделирования
Ухаров Павел Евгеньевич
Методы управления обогревом теплиц в условиях информационной неопределенности
Шавров Александр Александрович
Методы и системы управления тепло- и массообменными процессами энерго#мких сельскохозяйственных объектов
Воронцов Николай Иванович
Метод и система автоматического процесса формирования сварочного соединения при многопроходной сварке
Соколовский Руслан Викторович
Методы и системы управления формированием сварного соединения в технологических процессах электродуговой сварки
Губин Виктор Владимирович
Разработка теоретических основ, структур и методов исследования систем автоматического управления натяжением основы на машинах ткацкого производства
Чепелев Станислав Аркадьевич
Методы синтеза систем автоматизированного управления технологическими процессами производства и переработки синтетических каучуков в нештатных ситуациях
Завадская Елена Сергеевна
Методы математического моделирования системы управления ресурсами лесопромышленного холдинга в условиях случайного спроса
Звольский Леонид Станиславович
Метод формализованного создания систем промышленной автоматизации на основе виртуального моделирования
Либенко Александр Владимирович
Научно-методологические основы и методы построения автоматизированной системы управления технологическими процессами промышленного производства и использования многокомпонентных бетонных смесей

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