ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ КЕРУВАННЯ ПАРАМЕТРАМИ МІКРОКЛІМАТУ ТЕПЛИЦІ З ВИКОРИСТАННЯМ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Abstract

У статті представлено результати комплексного дослідження процесу оптимізації параметрівмікроклімату в тепличних спорудах. Основна увага приділена аналізу впливу конструктивних,технологічних та експлуатаційних факторів на температурний режим, який є критичнимдля забезпечення нормального росту, розвитку та врожайності овочевих культур. Проведеноідентифікацію ключових змінних, що визначають динаміку мікрокліматичних умов у теплиці, зокрематаких як маса повітря, маса ґрунту, потужність повітряного та ґрунтового обігрівачів, а також часрозігріву системи.На основі методу математичного планування експерименту складено обґрунтований пландослідження, що охоплює широкі діапазони варіювання керованих параметрів. Проведено серіюекспериментальних випробувань, результати яких використано для побудови емпіричних регресійнихмоделей залежності температури повітря та ґрунту від змінних факторів. Отримані моделі пройшлиперевірку на адекватність, відтворюваність та інформативність за критеріями математичноїстатистики, що підтверджує їх надійність для подальших прикладних розрахунків і впровадження.У процесі дослідження застосовано методику експертних оцінок для визначення ваговихкоефіцієнтів кожного з критеріїв оптимізації, що дало змогу сформувати узагальнений критерійефективності функціонування системи. Обґрунтовано доцільність переходу від традиційногорегулювання, яке базується переважно на зовнішній температурі, до гнучкого, інтелектуальногоуправління з урахуванням широкого спектра внутрішніх і зовнішніх факторів. Як перспективнийнапрямок запропоновано впровадження адаптивних систем керування з використанням методівштучного інтелекту – нейронних мереж і нечіткої логіки.Такий підхід дозволяє ефективно розподіляти енергетичні ресурси, зменшувати витрати палива,підвищувати стабільність мікроклімату відповідно до агротехнічних вимог та забезпечуватипідвищення врожайності. Розроблена нейро-комп’ютерна система відкриває нові можливості дляавтоматизації та інтелектуалізації управління в сучасних тепличних комплексах, сприяючи зростаннюенергоефективності, економічної доцільності та технологічної гнучкості сільськогосподарськоговиробництва.