Aдаптивна система управління електроприводом самооборотної медогонки

Анотація

Розглянуто сучасний стан типових засобів автоматизації пасік в Україні, показані вимоги до медогонок в цілому та до систем управління їх електроприводом зокрема. Розглянуто декілька існуючих систем керування електроприводом медогонки. Показані їх типові недоліки: використання ненадійних електромеханічних реле, обмежена кількість програм, відсутність систем контролю швидкості обертання барабана та зворотного зв'язку. Розглянуто конструкцію медогонки. Надано диференціальне рівняння руху колекторного двигуна постійного струму. Наведено вираз, що зв’язує момент інерції ротора медогонки та масу меду в стільниках. Запропоновано спосіб моніторингу процесу відкачування меду за допомогою датчика зворотного зв’язку. Наведено вираз для обчислення моменту інерції, порівняння якого з виміряним моментом інерції дасть сигнал про помилку в систему управління. Зазначено, що вимірювання моменту інерції дозволяє визначити початкову кількість меду в рамці і вибрати оптимальні моменти реверсу каруселі, авикористання адаптивного алгоритму керування дозволить налаштувати тривалість горизонтальних відрізків на графіку кутової швидкості ротору медогонки та визначити оптимальні моменти реверсування ротора для кожної партії стільників. Отримано графік максимально допустимої частоти обертання каруселі хордіальної медогонки в залежності від маси меду в рамках. Наведено порівняльний графік кутової швидкості обертання барабана відцентрової медогонки з оборотними касетами для випадків з використанням стандартної програми відкачування рамок та з адаптивним керуванням процесом відкачування. Запропоновано метод визначення поточної швидкості відкачування, що дозволяє підвищити ефективність контролю відкачки меду та скоротити час обробки стільникових рамок без втрати якості. Запропоновано використання платформи Arduinoв якості елементної бази для побудови системи управління. Запропоновано використання датчика Холла для отримання сигналу зворотного зв’язку. Визначено напрями подальших досліджень – визначеня коефіцієнтів ПІД-регулятора та визначення оптимальної для даного етапу відкачки швидкості обертання на основі зміни моменту інерції барабана.