Санкт-Петербург

Расчет математической модели. Маломощный DC-двигатель вентилятора замещает 
воздух помещения наружным воздухом, постепенно приближая влажность воздуха в 
помещении к значению влажности наружного воздуха. Подобран пропорциональный 
регулятор (P) регулятор, Kp=10. Из-за низкой производительности вентилятора дальнейшее 
повышение коэффициента не влияет на работу системы [3]. Увлажнитель управляется реле и 
повышает влажность до 65%. 
Для расчета математической модели помещения учитаны размеры и материалы 
помещения [4]. 
Полученная передаточная функция помещения: 
огр
огр
пт
пм
огр
огр
н
пм
)
(
)
(
)
(
S
k
p
N
k
с
m
S
k
t
Q
p
W
q




, 
где Q – отдаваемая на нагрев энергия, ккал/ч; t
н
– температура вентиляции, К; k
огр
– 
коэффициент теплопроводности стен, Вт/(м
2
·К); S
огр
– площадь стен, м
2
; m
пм
– масса воздуха 
в помещении, кг; c – удельная теплоемкость, Дж/(кг·К); k
qпт
– выделяемое тепло, Дж; N – 
количество птиц. 
Температура регулируется вентилятором за счет температурного баланса: 
пм
н
вент
в
вент
в
пм
в2
V
t
V
t
V
t
V
t



, 
где V
вент
– объем вентиляции, м
3
; t
в
– температура внутреннего воздуха, °C. 
Рис. 1. Графики переходных процессов в помещении 
t, c
te
m
p
, 
C
t, c
fi
, 
%

---

Альманах научных работ молодых ученых 
XLVII научной и учебно-методической конференции Университета ИТМО. Том 1 
226 
Полученные графики представлены на рис. 1. Полученная модель полностью 
удовлетворяет техническим требованиям. Для нагрева помещения требуется 400 с, после 
чего обогреватель отключается и регулировку температуры осуществляет вентиляция. Без 
контроля температуры при наружной температуре –15°C, установившаяся температура 
внутри помещения достигает 38°C, что является недопустимо высоким значением. График 
показывает, что данная модель управления обеспечивает достижение требуемой 
температуры с минимальными погрешностями. 
Проверка работы устройства проводилась в помещении объемом 8 м
3
, содержащим 100 
птиц. Температура вне помещения: 8°C, влажность: 47%. Как следует из графиков, 
представленных на рис. 2, устройство справилось со своей задачей. Также была произведена 
и доказана работоспособность управления освещением фермы. 
Рис. 2. Графики регулировки температуры и влажности в техническом помещении