Совершенствование системы регулирования микроклимата на основе нечеткой логики

Вестник НГИЭИ. 2019. № 9 (100)

_

05.20.02 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ


В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

05.20.02

УДК 681.515


СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ


МИКРОКЛИМАТА НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ

© 2019

Сергей Иосифович Юран, доктор технических наук, профессор,

профессор кафедры «Автоматизированный электропривод»

ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», Ижевск (Россия) Михаил Николаевич Вершинин, магистр кафедры «Автоматизированный электропривод» ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», Ижевск (Россия)


Аннотация


Введение: в статье рассматриваются вопросы совершенствования системы регулирования микроклимата в зернохранилище путем использования интеллектуальных систем регулирования технологического процесса, в которых применяются алгоритмы нечеткого регулирования.


Материалы и методы: в работе описано использование нечеткого регулирования в различных системах регу-лирования параметров технологических процессов, в частности, в системах, где объектом регулирования яв-ляются помещения, в которых необходимо регулировать параметры микроклимата. Для доказательства пре-имуществ использования нечеткой логики в программном комплексе MATLAB Simulink была составлена тер-модинамическая модель зернохранилища, которая позволяет смоделировать изменение температуры воздуха при использовании активного вентилирования в процессе сушки зерна, в зависимости от изменения темпера-туры наружного воздуха.


Результаты: получены переходные характеристики систем с ПИД-регулятором и нечетким регулятором, ко-торые отличаются уровнем динамической ошибки и временем переходного процесса. Значения обоих пара-метров оказались меньше у нечеткого регулятора. Кроме этого, у системы с нечетким регулятором получились меньшие затраты электроэнергии.


Обсуждение: сравнительный анализ результатов моделирования выявил определенные преимущества исполь-зования нечеткого регулирования в автоматических системах, предназначенных для поддержания заданной температуры воздуха при сушке зерна.


Заключение: эксплуатация систем с использованием управляющих контроллеров, построенных на принципах нечеткой логики, позволяет снизить затраты электрической энергии на поддержание параметров микроклима-та в зернохранилище, а также упрощает программирование таких контроллеров, что способствует примене-нию данной системы автоматического регулирования в системах поддержания оптимального микроклимата. При этом больший эффект может достигаться в сложных системах регулирования, где значение заданного па-раметра зависит от множества других параметров регулирования.