Модель об’єкту керування мехатронної системи мікроклімату теплиці середнього об’єму

Abstract

Різкі зміни температури та вологості повітря негативно впливають на вирощування сільськогосподарських культур. Сучасні методи регулювання мікроклімату тепличних об’єктів зводяться до найпростішого – регулювання потоку та температури повітряних мас. Метою роботи є створення і тестування (перевірка правдоподібності) спрощеної моделі мікроклімату теплиці середнього об’єму. Спрощена модель теплиці враховує основні процеси, що відбуваються під впливом зовнішніх чинників (процеси повітря-обміну, масо-обміну, волого-обміну, теплообміну), а також враховано геометричні та просторові характеристики об’єкту. Кожний тестовий експеримент передбачає визначення впливу тільки одного параметру при фіксованих значеннях всіх інших. В програмному забезпеченні Ansys розроблено спрощену еталонну модель зміни параметрів мікроклімату (температури, швидкості та тиску повітря). За допомогою комп’ютерного моделювання температурних полів та швидкостей проведено аналіз для визначення можливості застосування моделі в системі керування. Проведено аналіз характеристик мікроклімату при стабілізації тиску, швидкості та температури повітря. Результати дослідження і розроблена модель придатні для використання в алгоритмах керування мехатронною системою теплиці для врахування циклічних добових змін параметрів.

Keywords

• мікроклімат
• спрощена модель
• моделювання
• тепло-масообміні процеси
• тепличний об’єкт
• температурне поле