Σχεδιασμός και προσομοίωση θερμοκηπίου σε υπολογιστικό περιβάλλον (ANSYS/FLUENT) και συστήματος αυτομάτου ελέγχου σε περιβάλλον LABVIEW

• Κύριος συγγραφέας: Πίσχινας, Ευάγγελος
• Άλλοι συγγραφείς: Pischinas, Evagelos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Θερμοκήπια; Ασαφής λογική; Greenhouses; Ansys Fluent; LabView; Arduino; Fuzzy logic

Τα θερμοκήπια αποτελούν μια καλή λύση για την αύξηση της παραγωγής γεωργικών προϊόντων από τα αρχαία χρόνια. Στην σημερινή εποχή με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, μας προσφέρεται η δυνατότητα εξέλιξης και αυτοματοποίησής τους. Πολλές μελέτες γίνονται πάνω στον αυτόματο έλεγχο του μικροκλίματός τους, είτε ενεργειακές, είτε αριθμητικές, είτε πειραματικές, από ευφυή συστήματα ελέγχου, μέχρι και αναλύσεις cfd, με βασικό σκοπό τον βέλτιστο έλεγχο του μικροκλίματος και παράλληλα την εξοικονόμηση ενέργειας. Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη διαδικασία μοντελοποίησης, σχεδιασμού και προσομοίωσης συστήματος αυτόματου ελέγχου σε θερμοκήπια. Πιο συγκεκριμένα, σχεδιάζεται ένα εικονικό θερμοκήπιο (ψηφιακό δίδυμο), και σε αυτό γίνεται προσομοίωση των φυσικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα σε ένα πραγματικό θερμοκήπιο. Το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για τις προσομοιώσεις είναι το Ansys fluent, κατάλληλο για cfd αναλύσεις, στο οποίο με τη χρήση udf, κώδικα γραμμένο σε c, γίνεται έλεγχος κάποιων ενεργοποιητών (παράθυρο, αερόθερμο), για τον έλεγχο του μικροκλίματος του εικονικού θερμοκηπίου. Σε αυτήν την εργασία κάνουμε χρήση ενός κλάδου στης τεχνητής νοημοσύνης, την ασαφή λογική, η οποία είναι μια μέθοδος αντιγραφής του ανθρώπινου τρόπου σκέψης. Η ασαφής λογική έχει εφαρμογές στον αυτόματο έλεγχο. Για την εύρεση του βέλτιστου συστήματος ελέγχου δοκιμάζονται τέσσερις ασαφείς ελεγκτές, και το βέλτιστο σύστημα ελέγχου που θα μας υποδείξουν οι προσομοιώσεις, θα υλοποιηθεί σε πλακέτα Arduino με χρήση του προγράμματος LabVIEW. Ο έλεγχος συγκεκριμένα θα γίνει στη θερμοκρασία του χώρου των φυτών (εντός θερμοκηπίου), με πραγματικά δεδομένα καιρού από πραγματικό θερμοκήπιο, τα οποία μας παραχώρησε η συνεπιβλέπουσα καθηγήτρια της διπλωματικής, Αγγελική Καυγά.