Остання редакція: 03-04-2019
Тези доповіді
Сучасне птахівництво неможливо уявити без штучної інкубації яєць за допомогою спеціальних машин – інкубаторів. В Україні, за приблизними оцінками, щороку інкубується більше 1 млрд. шт. яєць. Зараз інкубатори - це складні пристрої, в яких всі операції інкубації яєць (підтримання необхідної температури яєць, температури, вологості і газового складу повітря, повороту яєць тощо) виконуються в автоматизованому режимі за заданою програмою. За своєю конструкцією і рядом інших ознак інкубатори різних марок і виробників мають досить значні відмінності.
Серед технологічних процесів, що проводяться в інкубаторах, особливу важливість мають процеси контролю і управління параметрами мікроклімату інкубаторів. Найважливішими параметрами мікроклімату в інкубатора є вологість, температура і тиск повітря всередині інкубатора, рівень природної освітленості.
Необхідність точного контролю і підтримки параметрів мікроклімату в інкубаторі обумовлена з одного боку агротехнічними вимогами, з іншого боку міркуваннями енергозбереженням.
Агротехнічні вимоги передбачають контроль, і підтримку значень параметрів мікроклімату в інкубаторі. Таким чином, контроль мікроклімату необхідний для забезпечення оптимальних параметрів середовища в інкубаторах, які підвищують ефективність продукційного процесу.
Крім того, необхідний облік специфічних вимог до параметрів мікроклімату в інкубаторі для кожного з виду птиці.
У свою чергу, питання енергозбереження, економії та раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів підвищують роль точного автоматичного контролю основних параметрів мікроклімату в інкубаторі.
Тому до точності контролю і підтримки температури внутрішнього повітряного середовища інкубаторів пред'являються дуже жорсткі вимоги: допустиме відхилення температури повітря в інкубаторі від рівня, заданого агротехнічними вимогами, становить всього ± 1 ° С.
Приблизно такий же перевитрата палива виникає при порушенні необхідних меж управління вологістю повітря в інкубаторах.
Таким чином, для дотримання агротехнічних вимог розвитку тварин і економного використання енергоресурсів необхідний безперервний автоматичний контроль параметрів мікроклімату в інкубаторі.
Тому оптимальним рішенням зазначеного завдання є розробка автоматичних систем контролю параметрів мікроклімату інкубаторів, заснованих на використанні сучасного математичного апарату нечіткої логіки. Моделям, створеним на основі нечіткої логіки, притаманні такі властивості технічного інтелекту, як самоадаптації і самонавчання. Тому нечітка логіка відноситься до, так званих, інтелектуальних технологій обробки інформації, а технічні системи, засновані на нечіткій логіці, є інтелектуальними, що забезпечують високу ефективність їх застосування в умовах інформаційної невизначеності.
У той же час питання дослідження і розробки систем автоматичного контролю параметрів мікроклімату, здатних працювати в умовах інформаційної невизначеності інкубаторів, вивчені слабко. Тому розробка інтелектуальної системи контролю вологості і температури повітря в інкубаторі, заснованої на нечіткій логіці, є актуальною темою.
Об'єктом досліджень є інкубатори.
Предметом досліджень є методи та системи автоматичного контролю параметрів мікроклімату в інкубаторі.
Мета і завдання досліджень. Мета цієї роботи полягає в розробці методів і програмно-технічних засобів для практичної реалізації системи контролю вологості і температури повітря в інкубаторі, ефективної в умовах інформаційної недостатності і невизначеності, при наявності непрогнозованих перешкод.
Для досягнення цієї мети поставлені наступні завдання:
1. Розробити метод визначення оптимального розташування та мінімальної кількості датчиків вологості і температури повітря в інкубаторі.
2. Розробити метод ідентифікації нелінійного вихідного сигналу автоматичної системи контролю вологості повітря в інкубаторі, заснований на використанні нечіткого логічного висновку і підвищує точність контролю вказаної вологості в умовах інформаційної невизначеності.
3. Розробити функціональну схему і алгоритм роботи інтелектуальної системи контролю вологості повітря в інкубаторі, заснованої на використанні методу нечіткого логічного висновку та здатної автоматично компенсувати вплив температури на результати вимірювань.
4. Розробити в програмному середовищі Маtlab метод автоматичної ідентифікації нелінійної залежності вологості повітря в інкубаторі від величин сигналів з датчиків вологості і температури контрольованого повітря.
5. Розробити і реалізувати інтелектуальну систему контролю вологості та температури повітря в інкубаторі, здатну ефективно працювати в умовах інформаційної невизначеності.