СТРУКТУРНА ТА ПАРАМЕТРИЧНА ІДЕНТИФІКАЦІЯ ЗЕРНОСУШАРКИ З ТЕПЛОВИМ НАСОСОМ ЯК ОБ’ЄКТУ КЕРУВАННЯ

Анотація

Енергоефективність зерносушильних систем набуває особливої актуальності через високі енергетичні витрати під час сушіння зерна, зокрема насіннєвого, а також у зв’язку зі зростанням вартості енергоносіїв. Теплонасосне сушіння розглядається як перспективна технологія, однак для забезпечення оптимального співвідношення між енергоефективністю та технічними можливостями обладнання необхідне подальше вдосконалення систем керування. Аналіз літературних джерел показав, що в наявних дослідженнях теплонасосного сушіння аграрної продукції недостатньо уваги приділено вивченню взаємодії основних параметрів процесу, впливу зовнішніх збурень та динамічних властивостей теплового насоса і сушильної камери. У цій роботі запропоновано підхід до розв’язання зазначеної проблеми шляхом проведення структурної та параметричної ідентифікації зерносушарки як об’єкта керування. Для цього розроблено технологічну схему процесу теплонасосного сушіння насіння ріпаку на базі модернізованої зерносушарки неперервної дії французького виробництва. Проведено експериментальне дослідження параметрів процесу сушіння. Визначений взаємний вплив основних параметрів процесу: температури та вологовмісту сушильного агенту, температури та вологості насіння, а також початкових умов. На основі експериментальних даних отримано статичні та динамічні характеристики каналів керування «вологовміст сушильного агенту – вологість насіння» та «температура сушильного агенту – температура насіння». Показано, що обидва канали мають практично лінійні залежності в робочому діапазоні контрольованих параметрів, проте спостерігається суттєвий перехресний вплив, особливо з боку температури сушильного агенту. Встановлено, що початкова вологість насіння є значущим контрольованим збуренням, яке впливає як на тривалість сушіння, так і на кінцеву температуру продукту. На основі аналізу побудовано узагальнену параметричну схему зерносушарки з тепловим насосом, що включає основні канали керування, перехресні зв’язки та збурення. Отримані результати створюють підґрунтя для подальшої розробки імітаційної моделі та синтезу ефективних алгоритмів автоматичного керування процесом теплонасосного сушіння.