MATHEMATICAL MODEL OF AUTOMATED WATER SUPPLY CONTROL ON IRRIGATION SYSTEM
DOI:
https://doi.org/10.31713/vt320193Keywords:
mathematical model, automated electric drive, pump unit, water supply control, hydraulic characteristicsAbstract
The studies are aimed at creating a mathematical model that is used to substantiate the automated water supply (AWS) algorithms on a closed irrigation system (CIS) when applied to a pump station (PS) with a pump unit (PU) with a frequency converter (FC). The purpose of the research is to reduce the energy consumption of machine water supply at the CIS by effectively applying the FC to the emergency. Main tasks: creation of a model of automated water supply management according to the flow chart of the CIS; identification of parameters of typical model blocks based on the results of experimental studies; quality analysis of the automatic control system (ACS) of the head at the output of the PU. A mathematical model of the CIS was created asan object of dispersed control and automated control of water supply according to its block diagram using MATLAB / Simulink. The dynamic and hydraulic characteristics of the objects were obtained as a result of experimental studies carried out at the CIS using ME. Parameters of typical blocks of mathematical model – asynchronous electric motors, centrifugal pumps, latches and other blocks according to transient characteristics and functional dependences obtained experimentally are identified. The hydraulic characteristics of the closed irrigation network (CIN) were determined using the calculation and experimental method. A mathematical model of the automatic control system (ACS) of the head at the output of the PS has been developed for the analysis of transient processes of automatic regulation of water supply and optimization of the proportional-integral (PI) controller parameters.References
Трофимов А. И., Егунов Н. Д., Дмитриева А. Н. Методы теории автоматического управления, ориентированы на применение ЭВМ.Линейные стационарные и нестационарные модели : учебник для вузов. Москва : Энергоатом издат. 1997. 656 с.
Васильев В. В., Симак Л. А., Рыбников А. М. Математическое и компьютерное моделирование процессов и систем в среде MATLAB/Simulink : учебное пособие. Киев : НАН Украины, 2008. 91 с.
Попов В. М., Таргоній М. М. Обґрунтування технології автоматизованого управління водоподачею на зрошувальних системах. Меліорація і водне господарство. 2016. Вип. 103. С. 69–73.
Попов В. М., Хом’як Б. В. Система для статистичного аналізу процесів водоподачі та електроспоживання на зрошувальних системах із
застосуванням ПЕОМ. Меліорація і водне господарство. 2002. Вип. 88. С. 38–46.
Мошноріз М. Розробка моделі системи керування насосною станцією другого підйому. Наукові праці Вінницького національного технічного
університету. 2007. № 1.
Лезнов Б. С. Частотно-регулируемый электропривод насосных установок. Москва : Машиностроение, 2013. 176 с.
Попов В. М., Таргоній М. М. Моделювання динамічних процесів водоподачі та електроспоживання на зрошувальному технологічному комплексі. Меліорація і водне господарство. 2014. Вип. 101. С. 179–189.
Наладка автоматических систем и устройств управления технологическими процесами : справочное пособие / под ред. А. С. Клюева. Москва : Энергия, 1977. 400 с.
Методика проведення енергоаудиту на об’єктах водогосподарських систем: НД 33-6.2-01-2006. Київ : Держводгосп України, 2006. 46 с.
Справочник по гидравлическим расчетам / под ред. П. Г. Киселева. 5-е. Москва : Энергия, 1974. 312 с.
Методологія експериментальних досліджень на закритих зрошувальних системах /Попов В. М. та ін. Вісник НУВГП. Технічні науки. 2016. № 4(76). С. 10–30.
REFERENCES:
Trofіmov A. І., Ehunov N. D., Dmіtrіeva A. N. Metodу teorіі avtomatіcheskoho upravlenіia, orіentіrovanу na prіmenenіe ЕVM. Lіneinуe statsіonarnуe і
nestatsіonarnуe modelі : uchebnіk dlia vuzov. Moskva : Еnerhoatom іzdat.1997. 656 s.
Vasіlev V. V., Sіmak L. A., Rуbnіkov A. M. Matematіcheskoe і kompiuternoe modelіrovanіe protsessov і sіstem v srede MATLAB/Simulink : uchebnoe posobіe. Kyev : NAN Ukraіnу, 2008. 91 s.
Popov V. M., Tarhonii M. M. Obgruntuvannia tekhnolohii avtomatyzovanoho upravlinnia vodopodacheiu na zroshuvalnykh systemakh. Melioratsiia i vodne hospodarstvo. 2016. Vyp. 103. S. 69–73.
Popov V. M., Khomiak B. V. Systema dlia statystychnoho analizu protsesiv vodopodachi ta elektrospozhyvannia na zroshuvalnykh systemakh iz
zastosuvanniam PEOM. Melioratsiia i vodne hospodarstvo. 2002. Vyp. 88. S. 38–46.
Moshnoriz M. Rozrobka modeli systemy keruvannia nasosnoiu stantsiieiu druhoho pidiomu. Naukovi pratsi Vinnytskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. 2007. № 1.
Leznov B. S. Chastotno-rehulіruemуi еlektroprіvod nasosnуkh ustanovok. Moskva : Mashynostroenye, 2013. 176 s.
Popov V. M., Tarhonii M. M. Modeliuvannia dynamichnykh protsesiv vodopodachi ta elektrospozhyvannia na zroshuvalnomu tekhnolohichnomu kompleksi. Melioratsiia i vodne hospodarstvo. 2014. Vyp. 101. S. 179–189.
Naladka avtomatіcheskіkh sіstem і ustroistv upravlenіia tekhnolohіcheskіmі protsesamі : spravochnoe posobіe / pod red. A. S. Kliueva. Moskva : Еnerhіia,
400 s.
Metodyka provedennia enerhoaudytu na obiektakh vodohospodarskykh system: ND 33-6.2-01-2006. Kyiv : Derzhvodhosp Ukrainy, 2006. 46 s.
Spravochnіk po hіdravlіcheskіm raschetam / pod red. P. H. Kіseleva. 5-e. Moskva : Еnerhіia, 1974. 312 s.
Metodolohiia eksperymentalnykh doslidzhen na zakrytykh zroshuvalnykh systemakh / Popov V. M. ta in. Visnyk NUVHP. Tekhnichni nauky. 2016. № 4(76). S. 10–30.
