Варіанти завдань до практичної роботи
По заданому варіанту знайти розгінну криву по каналу регулювання вмісту вологи в повітрі пташника і побудувати залежності зміни витрат вентиляційного повітря у пташнику Vv, м3/с, і постійної часу по каналу регулювання Tw, від вологовмісту навколишнього повітря dz.
Таблиця 5.1.
| № вар. | Кількість птахів у пташнику, шт | Серед-ня вага птаха, кг | Об’єм пташ-ника, м3 | Вологість зовніш-нього повітря, г/кг с.п. | Темпе-ратура в пташ-нику, оС | Волого-вміст у пташ-нику,% |
| 1 | 10100 | 1,53 | 8300 | 1,5 | 17 | 62 |
| 2 | 8300 | 1,78 | 5250 | 2,0 | 20 | 65 |
| 3 | 5420 | 1,9 | 3240 | 2,4 | 18 | 60 |
| 4 | 15100 | 1,66 | 12300 | 1,7 | 21 | 66 |
| 5 | 12300 | 1,59 | 9345 | 2,8 | 16 | 68 |
| 6 | 6530 | 1,84 | 4920 | 1,9 | 19 | 60 |
| 7 | 8550 | 1,75 | 5860 | 2,1 | 16 | 63 |
| 8 | 9350 | 1,61 | 7310 | 2,0 | 20 | 69 |
| 9 | 7200 | 1,79 | 6100 | 2,6 | 18 | 65 |
| 10 | 14300 | 1,82 | 11550 | 2,1 | 17 | 64 |
| 11 | 8820 | 1,93 | 6530 | 2,3 | 21 | 63 |
| 12 | 11300 | 1,58 | 8450 | 2,2 | 22 | 70 |
| 13 | 10250 | 1,66 | 8120 | 1,8 | 18 | 65 |
| 14 | 7600 | 1,89 | 5790 | 2,7 | 17 | 61 |
| 15 | 8320 | 1,67 | 6550 | 1,6 | 19 | 62 |
| 16 | 6610 | 1,92 | 4785 | 2,3 | 20 | 67 |
| 17 | 5480 | 1,48 | 3920 | 2,5 | 16 | 67 |
| 18 | 10560 | 1,76 | 7945 | 2,1 | 21 | 69 |
| 19 | 12780 | 1,79 | 10430 | 1,5 | 17 | 62 |
| 20 | 9800 | 1,86 | 8765 | 2,0 | 20 | 70 |
Значення виділення вологи від птиці на 1 кг ваги беремо w = 5,1 г/год кг, а густину повітря лишаємо незмінною rп = 1,239 кг/м3.
|
|
|
ІІІ . ГЛОССАРІЙ
Адекватність рівняння регресії – відповідність рівняння регресії дослідним даним. Оцінюється у межах помилки відтворюваності.
Акумулююча здатність ТОК – властивість об’єктів накопичувати речовину або енергію в перехідних режимах, коли їх визначальні параметри змінюються з часом.
Алгоритм – наперед задана сукупність чітко визначених правил або процесів при розв'язанні задачі за кінчене число кроків.
АСК ТП – це автоматизована або автоматична система для вироблення і реалізації оптимальних керуючи дій, спрямованих на технологічний об'єкт керування (ТОК) відповідно до прийнятого критерію керування
Багатокритеріальність – задача оптимізації з багатьма критеріями оптимальності, які за допомогою узгоджувальної формули зводяться до одного.
Безінерційні об’єкти – це такі об’єкти керування, які миттєво реагують на ступінчасте збурення.
Відеотекст – система пошуку інформації в базі даних, доступ до якої виконується по мережі телефонних і кабельних ліній, а інформація видається на екран дисплея.
|
|
|
Відносна похибка – це відношення середньоарифметичної або середньоквадратичної похибки до середньоарифметичного значення виміру у відсотках.
Ваговий коефіцієнт – коефіцієнт в узгоджувальній формулі узагальненого критерію оптимальності, який враховує важливість локального критерію оптимальності. Вагові коефіцієнти сумарно рівні одиниці.
Вентилятор – гідравлічна машина, призначена для перемішування чи переміщення під певним тиском повітря або його сумішей з дрібними частинками за допомогою робочого органу вентилятора у вигляді лопаток.
Вентиляція – це регулювання повітрообміну в приміщенні з метою створення нормованих параметрів мікроклімату (температури, вологості, газового складу повітря, запиленості та швидкості руху повітря).
Вимірювання – знаходження технічної величини експериментальним шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів.
Випадкова похибка – похибка вимірювання, яка змінюється випадковим чином, при повторних вимірюваннях однієї і тієї ж величини, внаслідок об'єктивних або суб'єктивних причин.
Водопостачання – це постачання водою ферм і комплексів за різними технологічними схемами в залежності від способу подачі води споживачу, способу водозабору та розподілу води.
|
|
|
Динамічний режим – режим роботи ТОК, який характеризується зміною в часі всіх його параметрів і є перехідним режимом між статичними режимами.
Допустима статична помилка – тривале допустиме відхилення параметра від норми
Дослідження операцій – використання наукових методів для вироблення критеріїв прийняття рішень, пов’язаних з дією людини, машини і інших ресурсів системи.
Екстраполяція – знаходження даних таблиці поза її межами.
Електричний привід – електромеханічна система, яка складається з електрорушійного, перетворювального, передавального і керуючого пристроїв, призначеного для приведення в рух виконавчих органів робочої машини і керування цим рухом.
Ефект взаємодії – ефект, що характеризує спільний вплив декількох факторів на вихідний параметр.
Збурюючі впливи – входи об’єкта керування, які не залежать від роботи регулюючого пристрою даного об’єкту і виводять об’єкт регулювання з нормального чи заданого режиму роботи.
Інтегральна схема – мікросхема, всі компоненти якої утворені в одному напівпровідниковому кристалі.
Керуючі впливи – результати дії керуючого пристрою або регулятора, які направлені на підтримку в об’єкті керування потрібного технологічного режиму або значення параметра.
|
|
|
Ковзання асинхронного електродвигуна – знаходиться як відношення різниці між синхронною і дійсною швидкістю ротора до синхронної швидкості.
Коефіцієнт кореляції – статистичний коефіцієнт, що характеризує тісноту кореляційного зв'язку між випадковими величинами, якщо цей зв’язок описується лінійним поліномом.
Круте сходження – рух до оптимуму в напрямку найскорішого збільшення або зменшення цільової функції.
Метод Харрінгтона – метод перетворення натуральних значень локальних критеріїв оптимальності в безрозмірну форму.
Механізація виробничих процесів – це заміна ручної праці людини на виробництві на сукупність технічних засобів, які виконують ту ж працю.
МНК – метод пошуку коефіцієнтів поліному за умовою мінімізації суми квадратів відхилень даних отриманих за допомогою рівняння від табличних даних.
Натуральне значення фактору – іменоване значення фактору.
Неавтономна робота – автоматичне збирання і обробка даних в режимі реального часу.
Об'єкт автоматизації – це реальна технологічна установка, функціонування якої характеризується деякими показниками якості – технологічними параметрами, що є вихідними координатами, а також штучно створюваними вхідними діями, що прямо або побічно впливають на стан параметрів.
Обробка даних – визначення послідовності операцій (з’єднання, сортування, обчислення, керування файлами) направлене на отримання необхідної інформації.
Об’єкт керування – обладнання, в якому виникає необхідність забезпечення певного процесу або його коригування шляхом керуючих впливів.
Оптимізація – знаходження найкращого (максимального або мінімального) значення критерію оптимальності (цільової функції) за рахунок зміни параметрів оптимізації.
Особливістю ТОК для сільськогосподарських виробництв – є наявність у їхньому складі біологічного об’єкта: рослини чи тварини
Пасивний експеримент – експеримент, що заснований на реєстрації вхідних і вихідних параметрів, що характеризують об'єкт дослідження, без втручання в експеримент у процесі його проведення.
Передатна функція об’єкта керування – відношення перетворення Лапласа вихідної величини до перетворення Лапласа вхідної величини при нульових початкових умовах.
Перерегулювання – допустиме короткочасне відхилення від номінального значення регульованої величини
Перетворювач електричний – прилад, що виробляє електричний сигнал, який відповідає рівню виміряної фізичної величини, властивості середовища а бо умовам вимірювання.
Планування експерименту – один із розділів математичної теорії експерименту; сукупність методів проведення активного експерименту.
Програма – послідовність інструкцій утворених центральним процесором з метою виконання необхідних операцій.
Рівняння регресії – математична модель процесу, отримана за допомогою математико-статистичної обробки експериментальних даних та представлена в поліноміальній формі.
Реальний час – поняття, яке відноситься до умов роботи систем, в яких дані генеруються в довільний момент часу, а їх оброблення характеризується уявною одночасністю.
Самовирівнювання – здатність об’єктів керування самостійно змінювати швидкість відхилення визначального параметра від початкового статичного стану після нанесення збурення.
Середньоквадратична похибка для окремого вимірювання – це корінь квадратний від суми квадратів відхилень окремих вимірювань від середньоарифметичного значення вимірювань, поділених на кількість вимірювань мінус один.
Стала часу об’єкту – це час за який його вихідна величина досягла б нового сталого значення після нанесення збурення, якщо б швидкість її зміни лишалася рівною початковій.
Статичний режим – режим роботи ТОК, який характеризується узгодженістю всіх матеріальних та енергетичних входів і виходів об’єкта та незмінністю в часі всіх його параметрів, що визначають даний режим роботи.
Термінал – віддалений пульт керування, дисплей, з якого вводяться програми і дані і виконується керування виконанням програм.
Технологічна операція – одинична дія, що приводить до зміни форми, структури, складу або стану предмету виробництва.
Технологічний ланцюжок – відображає взаємозв'язок технологічних процесів, окремих операцій і режимів машин, що беруть участь в їх виконанні.
Технологічний об’єкт керування – це сукупність технологічного процесу або сільськогосподарського виробництва функціонуючого спільно з необхідним для цього технологічним обладнанням.
Типізація технологічних процесів – спосіб ліквідації їх різновидностей шляхом обґрунтованого зведення до невеликої кількості вибраних типів конструкцій, машин, апаратів або приладів.
Типовий об’єкт – така форма процесу або виробництва, яка має особливі суттєві якісні ознаки.
Транспортна операція – дія, що викликає зміну просторового положення предмету виробництва
Файл – набір зв’язаних між собою даних, які утворюються на магнітних дисках, флешах та інших накопичувачах інформації.
Фактори – незалежні змінні (вхідні параметри), які варіюються при проведенні експерименту; вони змінюються цілеспрямовано.
Цільова функція – параметр моделі, оптимальне значення якого необхідно знайти (критерій оптимальності).
Цифро-аналоговий перетворювач – пристрій для перетворення цифрової інформації в аналогову форму представлення.
Час регулювання – це час, протягом якого регульована величина встановлюється в допустимі межі відхилення після внесення короткочасного збурення.
Час розгону об'єкту – характеризує період виведення регульованої величини від початкового до номінального для даного процесу значення.
Швидкодія ТОК – швидкість появи реакції (відгуку) об’єкту керування на вплив збурення.
Шуми електричні – паразитні сигнали, які спотворюють корисний сигнал або накладаються на нього.
І V . ЛІТЕРАТУРА
1. Механізація та автоматизація у тваринництві і птахівництві / О.С.Марченко, О.В.Дацішин, Ю.М.Лавріненко та ін. – К.: Урожай, 1995. – 416 с.
2. Дзюбенко П.К. Вентиляція і мікроклімат птахівничих приміщень. – К.: Урожай. 1972. – 124 с.
3. Торнбер К., Джонс Р. Наилучшее содержание кур- несушек. – М.: 1964. – 78 с.
4. Мельник В.И., Мельник И.В., Поплавский Л.З. Микроклимат при выращивании птицы в клетке. М.: Россельхозиздат, 1977. – 220 с.
5. Славин Р.М. Комплексная механизация и автоматизация промышленного птицеводства. – М.: Колос, 1978. – 320 с.
6. Селянский В.М. Микроклимат в птичниках. – М.: Колос, 1975. – 304 с.
7. Кістень Г.Є. Електро-автоматизація технологічних процесів у птахівництві. К.: Урожай, 1975. – 96 с.
8. Методика энергетических расчетов системы местного электрообогрева в птичнике для цыплят/ Р.М.Славин и др. М.: ОНТИВИЭСХа, 1966. – 111 с.
9. Лисенко В.П. Особливості оптимального управління промисловим пташником // Аграрна наука і освіта. – К., 2001. Т. 2. № 1-2. – С. 125 – 129.
10. Лисенко В.П., Русиняк М.О., Семеген І.А. Інтеграція засобів математичного процесора MathCad з програмами автоматизації виробничих процесів промислового пташника// Аграрна наука і освіта/ НАУ. – К: УАННП "Фенікс", 2002 . Т.3, N№3-4. – С . 100 – 103.
11. Лисенко В.П. Методика побудови оптимальних систем управління в промисловому птахівництві // Електрифікація та автоматизація сільського господарства: Науково-виробничий журнал. – К., 2004. №1 . - С. 62 – 72.
12. Лисенко В.П., Русиняк М.О. Використання методу Лангаржа для визначення оптимальних параметрів мікроклімату в промисловому пташнику // Електрифікація та автоматизація сільського господарства: Науково-виробничий журнал. – К., 2004. №2. – С. 75 – 83.
13. Лисенко В.П., Болбот І.М. Особливості при розрахунках оптимальної температури в пташнику з напільним утриманням птиці// Аграрна наука і освіта. – 2005. Т.5, №5/6. – С. 96 – 99.
14. Лисенко В.П., Задорожній О.І. Аналітичне визначення математичної моделі пташника як об'єкта із взаємозв'язаними регульованими параметрами// Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2004. №4. – С. 72 – 80.
15. Примак О.І. Розвиток автоматизації мікроклімату в птахівництві // Вісник аграрної науки. – 2005. №8. – С. 76 – 78.
16. Дубровин А. В. Технико-экономическое обоснование энергосберегающей системы обогрева в птицеводстве// ж. Техника в сельском хозяйстве – 2006. №3. – с. 35 – 37.
17. Лисенко В.П., Ботвін В.Л., Головінський Б.Л., Решетюк В.М., Руденський А.А. Адаптивний алгоритм оперативного управління промисловим пташником на основі теорії статистичних рішень// Науковий вісник НАУ. – К.: 2007. Вип. 117. с. 238 – 246.
18. Автоматизація технологічних процесів сільськогосподарського виробництва / І.І. Мартиненко, Б.Л.Головинський, В.П.Лисенко та ін. К.: Урожай, 1995. – 224 с.
19. Решетюк В.М., Мірошник В.О. Типові технологічні процеси і об’єкти виробництв. Метод. Вказівки для підготовки, виконання та самост. опрацювання лабор. робіт. К.: НУБІПУ, ПП «Універсіл», 2009. – 83 с.
20. Дьяконов В.П., Simulink 5/6/7: Самоучитель. – М.: ДМК-Пресс. 2008. – 784 с.
21. Гультяев А.К., MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2001. – 400 с.
22. Електропривод сільськогосподарських машин, агрегатів та потокових ліній: Підручник/ Є.Л.Жулай, Б.В.Зайцев, Ю.М.Лавріненко та ін. – К.: Вища освіта, 2001. – 288с.
23. Кудрявцев Е.М. Mathcad 2000 Pro. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 576 с.
24. Мещеряков В.В., Задачи по математике с MATLAB&SIMULINK – М.: ДІАЛОГ-МИФИ, 2007. – 528 с.
25. Мірошник В.О. Оптимізація технологічних процесів галузі. Курс лекцій. – К.: НУХТ, 2008 – 94 с.
26. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 416 с.
ЗМІСТ
Вступ 3
І. Теоретичний матеріал 5
1. Вимоги до технологічного об’єкту керування і класифікація ТОК. 5
1.1. Зв’язок системи автоматичного керування із технологічним об’єктом 5
1.2. Вимоги до технологічного об’єкту керування 7
1.3. Класифікація технологічних об’єктів керування 10
1.4. Особливості автоматизації сільськогосподарського виробництва 13
1.5. Типові технічні рішення при автоматизації технологічних
процесів 15
1.6. Послідовність етапів вибору системи автоматизації ТОК 18
Контрольні запитання 19
2. Електроприводи, як об’єкти керування на підприємствах АПК 21
2.1. Структурна схема електричного приводу 21
2.2. Асинхронний двигун, як об’єкт керування 23
2.3. Характеристики електроприводів для роботи насосів
водопостачання 26
2.4. Характеристики електроприводів системи вентиляції 28
2.5. Існуючі схеми регулювання роботою електроприводів 32
Контрольні запитання 34
3. Вентиляція і теплообмін на фермах і пташниках 35
3.1. Моделі і керування теплообміном в приміщенні ферми 35
3.2. Пристрої і системи обігріву і охолодження на фермах 37
3.3. Моделі і керування вентиляцією у пташнику 43
3.4. Системи вентиляції в приміщенні ферми 45
3.5. Моделі вентиляторів, припливних заслінок і витяжок 47
3.6. Комп’ютерні програми для регулювання мікроклімату 52
Контрольні запитання 52
4. Підготовка кормів, водопостачання і переробка гною на фермах 54
4.1. Моделювання ТОК змішувач у рідкому середовищі 54
4.2 Моделювання ТОК трубопровід для переміщення рідини 56
4.3. Оптимізація дозування компонентів кормів 59
4.4. Системи водопостачання і підведення кормів у пташнику,
автоматичне збирання і транспортування яєць 60
4.5. Відведення і переробки курячого посліду і гною тварин 63
4.5.1 Сушіння курячого посліду 63
4.5.2. Механізми відведення і переробки гною 65
4.5.3. Виробництво біогазу із гною 70
Контрольні запитання 72
5. Керування виробництвом АПК, як технологічним комплексом 73
5.1. Схема прийняття рішень на прикладі птахівництва. Аналіз процесів
у пташнику, як об’єктів керування 73
5.2. Інформаційна схема технологічних потоків і параметрів пташника 75
5.3. Економічні і узагальнені критерії керування пташником 77
5.4. Рекомендації по створенню АСК пташника 81
Контрольні запитання 83
ІІ. Практична робота студентів 84
Практична робота 1 на тему: Моделювання ТОК «Автоматизований електропривод» в середовищі Simulink MATLAB 84
Практична робота 2 на тему: Моделювання ТОК «Змішувач у
рідкому середовищі» для приготування живлення для рослин в середовищі Simulink MATLAB 91
Практична робота 3 на тему: Моделювання ТОК «Електропривод
насосної установки» в середовищі Simulink MATLAB 97
Практична робота 4 на тему: Моделювання температурного режиму
у пташнику в середовищі Simulink MATLAB 107
Практична робота 5 на тему: Моделювання обміну повітря у
пташнику в середовищі Simulink MATLAB 113
ІІІ. Глосарій 119
ІV. Література 123
Зміст 125
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 91; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!