Система управления поддержания технологических параметров тепличного комбината, страница 3

Результат сравнения является управляющим воздействием для вентиля поливного водопровода теплицы,  который открывается при поступлении этого воздействия на усилитель мощности и далее на клапан.

3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Диапазон измеряемых температур воздуха для теплиц составляет +15...+45°С, значения температуры определяется типом выращиваемой в теплице культуры. Абсолютная погрешность отслеживания температуры не должна превышать △Т = ±0.5 ⁰С.

Обозначим   измеренное   значение   температуры   Т. Определим разрядность переменной I, то есть разрядность входного преобразователя (АЦП) по формуле Nt = [log ₂ (T_max – Т_min)/( ) + 1],                   (1)

где 0<<0.5 ,  - относительная погрешность измерения величины T.

Значение относительной погрешности  может быть определено из значения абсолютной погрешности как   = △T/T_max. Получим, что   =0.011, то есть относительная погрешность не должна превышать 1.1 %.

Рассчитаем значение Nt при =0.0111 и =0.3, Nt=8. Шаг квантования по температуре составляет △T= 0.012

Обозначим через C измеренное значение влажности почвы. Влажность почвы измеряется в относительных единицах. Диапазон изменения C = 0..100%. Относительная погрешность измерения влажности не должна превышать =2%. Определим разрядность переменной C по формуле (1) для значений C_min=0, C_max=100 при =0.4 и =0.02.

Получим что разрядность выходного преобразователя для величины C, Nc=8.

4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Определим закон управления по температуре. Входными переменными для системы управления по температуре являются данные датчиков температуры DT0-DT7, определенные в 8 точках теплицы.

Вычисление усредненного значения температуры, которое используется для сравнения с заданным производится по формуле среднего арифметического

  , N=8                                        (2)

Далее происходит сравнение заданного значения температуры T₀ с полученным средним

T₀ < или > T_S,                                                                (3)

Таким образом, управляющее воздействие (обозначим E), которое поступает на электронагревательный элемент, может принимать значения E = 0...1, при этом значению 0 соответствует выключен, а G = 1 - включен.

Процесс управления по влажности почвы не отличается от процесса управления по температуре, т.к. значение управляющего воздействий (обозначим W) может принимать два значения :

W = 1, C_S < C₀, вентиль открыт;

W = 0, C_S > C₀, вентиль закрыт.

Вычисление   среднего   значения   влажности   также производится по формуле среднего арифметического для переменной C_S

  , где N=16 - число датчиков влажности.    (6)

После формирования управляющего воздействия для управления  по  температуре  аналогичным   производится формирование управляющих воздействий для управления по отклонению влажности. Процесс повторяется для каждой из двух теплиц и зацикливается.