Введение к работе
Актуальность теын. Концепция интенсификации сельскохозяйственного производства слабо учитывала на практике комплекс экологических проблем, еозникших в современном земледелии. Возрастание антропогенных нагрузок вызвало снижение плодородия почв. Мировой и отечественный опыт ведения сельского хозяйства свидетельствуют, что на повышение плодородия почв положительно влияют удобрения, особенно органические.
Одним из новых способов получения органического удобрения является технология переработки органических отходов при помощи заселения их земляными или навозными червями. Органические отходы при размножении в них червей быстро теряют неприятный запах и через короткий промежуток времени превращаются в высококачественное органическое удобрение биогумус. Однако технологический процесс производства биогумуса отличается низким уровнем механизации и автоматизации, что, с одной стороны, приводит к значительной доле ручного труда, а с другой стороны -ставит в зависимость от умений, навыков, опыта обслуживающего персонала, его психо - физического состояния точность ведения процесса, и, как следствие, качество продукции.
Диссертационная работа посвящена разработке установки для производства биогумуса и автоматизированной системы управления en.
Цель исследования. Разработка установки для производства биогумуса, синтез и создание типовой системы управления этой установкой для снижения доли ручного труда и повышения качества удобрения.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели
решается следующие задачи: -~&~
разработка установки для производства биогумуса;
разработка математической модели процесса производства биогумуса:
экспериментальное исследование свойств установки и про-
верка адекватности математической модели процесса производства биогумуса; ,, '. - выбор и обоснование структуры регулятора;
выбор и обоснование комплекса технических средств для реализации разрабатываемой АСУ;
разработка методики проведения и осуществление натурно - имитационных экспериментов с целью отработки управляющего алгоритма и испытаний АСУ в лабораторных условиях.
Методы исследования. Поставленные задачи решены с использованием планов Шеффе 8x5, методов аппроксимации, метода максимума Понгрягина, математического моделирования.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
осуществлена постановка и определены методы решения задач в автоматизированной системе управления процессом производства биогумуса;
исследована зависимость количества производимого био- гумуса ог температуры и влажности субстрата;
разработана кинетическая модель процесса производства биогумуса;
- разработана адекватная математическая модель процесса производства биогумуса;
- показана возможность реализации дискретных управлений
для процесса производства биогумуса.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
создан биореактор - установка для производства биогумуса;
разработан программно-технический . комплекс для имитационного моделирования процесса производства биогумуса;
осуществлен синтез оптимального управления процессом производства биогумуса;
получена адекватная математическая модель изменения численности вермикультури в течении технологического цикла.
Реализация результатов работы. Установка для производства биогумуса (биореактор) и система автоматического управле-
- Б -
ния процессом производства биогумуса, разработанные в рамках настоящего исследования, прошли испытания в Департаменте сельскохозяйственной инженерии Королевского Ветеринарного и Сельскохозяйственного университета, г. Копенгаген, Дания. На завдпу шлюсятся:
устройство биореактора - установки для производства биогумуса;
алгоритм оптимального управления процессом производства биогумуса;
состав и структура системы автоматического управления биореактором;
технические решения, принятые при реализации системы управления.
.Апробация работа.. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной научной конференции " Рациональные - пути использования вторичных, ресурсов АПК " ( Краснодар, 1997г.).
Публикации. Йо теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Из них 1 тезисы докладай 4 статьи. Подана 1 заявка на предполагаемое изобретение.
* Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, сод ердащего 123 наименования, двух приложений, написана на 164 страницах машинописного текста, включая 21 рисунок, 13 таблиц.
