Концептуальні основи створення мехатронних систем керування мікрокліматом музейних приміщень з використанням нечітких логічних контролерів (регуляторів)
DOI:
https://doi.org/10.32347/2409-2606.2018.27.6-17Ключові слова:
мехатронні системи керування, нечітка логіка, нечіткий логічний регулятор, нечіткий логічний контролер, комплексний індекс дискомфорту, мікрокліматАнотація
Для систем керування мікрокліматом музейних приміщень на основі мехатронних засобів розглянутий алгоритм курування, який базується на підтримці бажаного індексу дискомфорту (що є перетином індексів для експонатів музейного приміщення та людського організму) з використання нечіткого логічного регулятора (fuzzy-controller). Для оцінки впливу середовища на експонати й людину в приміщенні музею потрібно визначити не тільки значення окремих параметрів мікроклімату, а й результат їхнього загального впливу. Досліджені існуючі методи комплексного керування мікрокліматом за допомогою мехатронних систем з позиції методів регулювання. Проаналізований підхід щодо визначення індексу дискомфорту. Його значення розбито на діапазони залежно від усереднених відчуттів комфортності умов музейного приміщення для людини (потоку людей) й експонатів. Розглянуті засади теорії нечітких множин (Заде-Сааті). Проведений синтез нечіткого логічного регулятора. Розроблена база даних правил на основі розрахованих значень індекса дискомфорту. Спроектована інтелектуальна система автоматичного підтримання комфортних мікрокліматичних умов у приміщеннях музеїв. На основі розрахованих значень комплексного індекса дискомфорту для всіх можливих варіантів значень температур сухого та зволоженого термометрів побудована база правил для fuzzy-контроллера. Керувальна дія мехатронної системи управління мікрокліматом конкретного музейного приміщення виробляється після обробки агрегованої інформації одразу від двох датчиків що зменшує кількість непотрібних увімкнень при малих коливаннях кожного окремо взятого параметра. Одночасно, спеціальні датчики фіксують кількість людей, що знаходяться у приміщенні музею в даний момент часу, й коригують за отриманою інформацією функціювання пристроїв комп’ютерного управління мікрокліматом музейного приміщення. За результатами моделювання відзначено відповідність вимогам отриманої мехатронної системи керування щодо отримання бажаного рівня комплексного індексу дискомфорту в музейному приміщенні, мінімальну кількість увімкнень виконавчого механізму, відсутність перерегулювання та економію електроенергії.Посилання
BondarE. S., GordienkoA. S., Mikhaіlov V. A., Nimich G. V. Avtomatizatsiya sistem ventilyatsii i konditsionirovaniіa vozdukhaі. Avanpost-Prim, 2005.
Grahame M.Budd. “Wet-bulb globe temperature (WBGT) - its history and its limitations/M.Budd Grahame.” Journal of Science and Medicine in Sport, 2008, рp. 20-32. http://doi.org/10.1016/j.jsams.2007.07.003
Thom E. C. “The discomfort index.” Weather wise, 1959, Vol.12, рр. 57-60. http://doi.org/10.1080/00431672.1959.9926960
Bova S., Codara P., Maccari D., Marra V. A. “Logical analysis of Madam-type fuzzy inference.” IEEE International Conference on Fuzzy Systems, Barcelona, 2010, рр.1-8. http://doi.org/10.1109/FUZZY.2010.5584830
Siham A. M. Almasani, Wadeea A. A.Qaid, Ahmed Khalid, Ibrahim A. A. Alqubati. “Almasani. Fuzzy Exspert System to Control the Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) Systems.” International Journal of Engineering Research Technology (IJERT), 2015, Vol.4, рр. 808-815.
Novikov S. I., Shakhnevich V. R., Safronov A. V. “Metody nechetkoy logiki v zadachakh avtomatizatsii teplovykh protsessov na energeticheskikh ustanovkakh.” Vestnik ISEU, GOUVPO «Ivanovskiy gosudarstvennyy energeticheskiy universitet imeni V.I. Lenina», no. 4 , 2010.
Golinko I. M., Galitskiy I. E. “Optimizatsiya bakhatovimnykh sistem keravannya dlya kompleksa shtuchnogo Míkroklímatu.” Prikarpatskiy visnik NTSh. Chislo, no. 1, 2016, рр. 61-73.
Golinko I. M., Trehub V. H. “Analiticheskaya sistema keruvannya dlya kusochnogo mikroklimita dlya metoda «tochki rosi».” Vostochno-yevropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy, no. 2, 2011, pp. 53-55.
Novikov P. V., Stepanets O. V., Sakov R. P. “Nechetkiy kontroller pídtrimannya míkroklímatu v primíshchenní za znachennikh índeksu diskomfortu.” Avtomatizatsiia tekhnologicheskikh i biznes-protsessov, vol. 9, vip. 4, 2017. http://doi.org/10.15673/atbp.v10i4.824
Dovhaliuk V. B., Chovniuk Yu. V. “Kontseptualnaia osnova dlia analiza protsessov teplomassoperenosa i deformatsii v polulineinom rasseivanii dlia formovaniia mikroklimata muzeev.” Ventyliatsiia, osvitlennia ta teplohazopostachannia: Naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, Iss. 23, Kyiv National University of Construction and Architecture, 2017, pp. 6-23.
Lutsyk R.V., Mentkovskiy Yu. L., Kholod V. P. “Teoriya vyazkouprugosti dispersnykh sistem v usloviyakh teplo- i massoobmena.” Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal. vol. 58, no. 4, 1990, pp. 655-660.
Shchepotiev O. I., Zhiltsov А. V. Teoríia optimízatsii. Comprint, 2017.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Yurii Chovniuk, Mykhailo Dykteruk, Volodymyr Dovhaliuk, Oleh Skliarenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
