Статья: Моделирование САР освещенности динамической системы освещения на RGB-светодиодах

Визуальное сравнение графиков, изображенных на рис. 9, свидетельствует о хорошей сходимости результатов моделирования САР с опытными данными, полученными на экспериментальной установке. Коэффициент детерминации между массивами данных по 483 точкам составляет 99,83% без учета времени запаздывания, которое в реальной системе носит случайный характер. Несмотря на высокую корреляцию результатов опытов и моделирования окончательные выводы по точности компьютерной модели САР освещенности следует делать только после более детального ее исследования.

Рис. 9. Графики переходных процессов E_ИЗ=f(t) (синяя кривая) и E_ДО=f(t) (красная кривая)

В реальной САР освещенности имеется небольшая статистическая ошибка регулирования по задающему воздействию ДE_СТ=-1,4 лк (рис. 9), связанная с погрешностью измерения освещенности E_ИЗ.

Выводы

Разработанная математическая модель системы автоматического регулирования уровня освещенности и программное обеспечение SimInTech позволили провести исследование рассматриваемой САР методом компьютерного моделирования. Сравнительная оценка результатов моделирования и опытных данных, полученных на экспериментальной установке, показала их высокую сходимость, что является подтверждением адекватности и точности найденных передаточных функций отдельных элементов САР и системы в целом. С помощью компьютерного моделирования и метода CHR для настройки ПИД-регулятора обосновано использование ПИ-регулятора с параметрами k_П=0,12 и T_И=0,08 с для работы системы с заданной цветностью оптического излучения светильников с RGB_светодиодами. Разработанная компьютерная модель САР освещенности в среде SimInTech позволяет проводить исследование системы для различных режимов работы с учетом влияния внешнего возмущения.

Список использованных источников

1. Мартынова Е.Н., Ястребова Е.А. Освещенность животноводческих помещений и ее влияние на продуктивность коров [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 3. - Режим доступа: www. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=6178.

2. Казаков А.В., Гутовский Д.В. В перспективе - больше света! [Электронный ресурс]. - 2011. - Режим доступа: www. URL: http://www.rusnauka.com/31_ONBG_2011/Veterenaria/2_97288.doc.htm.

3. Шанда Я. Свет как актиничное (фотохимически активное) излучение // Светотехника. - 2006, № 3. - С. 51-53.

4. Леонидов А.В. О явлении синхронизации организма человека световыми воздействиями // Светотехника. - 2006, № 4. - С. 17-23.

5. Боммель В. Динамическое освещение рабочих помещений - по уровню освещенности и цвету // Светотехника. - 2006, № 6. - С. 15-18.

6. Дехофф П. Воздействие изменяющегося света на здоровье людей во время работы // Светотехника. - 2006, № 3. - С. 54-57.

7. Кавтарашвили А.Ш., Новоторов Е.Н., Гусев В.А., Гладин Д.М. Продуктивность кур при светодиодном освещении с изменяемой цветовой температурой // Птицеводство. - 2017, № 3. - С. 27-29.

8. Ри М., Фигуэро М., Баллоу Д. Циркадная фотобиология: новые горизонты практической и теоретической светотехники; пер. А. Шаракшанэ // Полупроводниковая светотехника. - 2012, № 4. - С. 58-63.

9. Газалов В.С., Шабаев Е.А., Романовец М.М. Экспериментальное определение динамической модели датчика освещенности // Вестник АПК Ставрополья. - 2018, № 2 (30). - С. 6-10.

10. Программируемое реле с дисплеем ОВЕН ПР200// Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www. URL: https://www.owen.ru/uploads/148/re_pr200.pdf.

11. Карташов Б.А., Шабаев Е.А., Козлов О.С., Щекатуров А.М. Среда динамического моделирования технических систем SimInTech: Практикум по моделированию систем автоматического регулирования. - Москва: ДМК Пресс. - 2017. - 424 с.

12. Денисенко В. ПИД-регуляторы: вопросы реализации. Часть 2 // Современные технологии автоматизации. - 2008, № 1. - С. 86-99.