Automatic control of air temperature in the greenhouse considering the weather forecast data

A G Senkov

doi:10.37661/1816-q3q1-2q21-18-3-59-67

Abstract

The paper concerns the problem of improving energy efficiency and the quality of air temperature automatic control in industrial greenhouses. The article proposes a method based on the principle of disturbance compensation using weather forecast data. The plant dynamic model structure is described by the linear 1st order aperiodic link with delay both for the control circuit and for the disturbance circuit. To solve the problem of time delays in the plant mathematical model it is suggested along with the use of outside temperature sensor signal to take into account the weather forecast data for the outdoor temperature changes over the specific forthcoming interval of time. It allows the controller to generate appropriate compensation control signal in advance. The block diagram of the automatic control system of the greenhouse temperature is given. Theoretical mathematical expressions for the regulation algorithm and analysis of regulation quality are obtained and the results of numerical modeling of the temperature control process are presented. The proposed automatic control method can be used to regulate the air temperature in buildings with high requirements for microclimate parameters.

Highlights

The paper concerns the problem of improving energy efficiency and the quality of air temperature automatic control in industrial greenhouses
The article proposes a method based on the principle of disturbance compensation using weather forecast data
The plant dynamic model structure is described by the linear 1st order aperiodic link with delay both for the control circuit and for the disturbance circuit

Summary

Оригинальная статья Original Paper

Автоматическое регулирование температуры воздуха в теплице с учетом данных прогноза погоды. Рассматриваются вопросы повышения энергоэффективности и улучшения качества автоматического регулирования температуры воздуха в промышленных теплицах. Предлагается метод управления температурой воздуха в промышленной теплице на основе принципа компенсации возмущения с использованием данных прогноза погоды. Для решения проблемы наличия транспортного запаздывания в объекте управления при выработке управляющего сигнала в цепи компенсации возмущения помимо сигнала датчика наружной температуры учитываются также данные прогноза изменения наружной температуры на определенный предстоящий интервал времени, что позволяет заблаговременно осуществлять соответствующее компенсирующее управляющее воздействие. Предлагаемый метод управления может быть использован при регулировании температуры воздуха в зданиях и сооружениях с повышенными требованиями к параметрам микроклимата. Г. Автоматическое регулирование температуры воздуха в теплице с учетом данных прогноза погоды / А. Automatic control of air temperature in the greenhouse considering the weather forecast data

Синтез компенсатора

Wpfl s

Список использованных источников