Модель системы управления комбинированным отоплением теплицы в условиях закрытого грунта на базе микроконтроллера Raspberry Pi

В основу работы современных систем управления микроклиматом положен принцип PI-контроля, при котором система управления стремится достичь стационарного состояния при помощи воздействия на управляющие элементы и измерения нестабильных величин (температура воздуха и почвы, относительная влажность, концентрация углекислого газа, интенсивность освещения), но с учётом компенсации накопленных интегральных погрешностей. При поддержании оптимального микроклимата в теплице для успешного генеративного развития растений важным параметром является температура воздуха и почвы. Цель исследования — обоснование выбора параметров работы оборудования для создания модели управления комбинированным отоплением теплицы при выращивании растений в закрытом грунте. Были выполнены расчёты потребления тепла системами закрытого грунта, рассчитаны варианты использования разных видов отопления теплицы. Согласно результатам расчётов, для малых и средних систем выращивания овощей в закрытом грунте оптимальным вариантом отопления является комбинированное. Для управления системой выбран одноплатный компьютер, построена структурная схема управления. Компьютер поддерживает среду разработки на базе языка Python, работает с протоколами Ethernet и может управляться дистанционно. Построена математическая модель системы управления комбинированным отоплением, которая включает в себя большое количество параметров. Для комплекса автоматизированной системы необходимо учитывать также влажность и искусственное освещение в теплице.