Energy-efficient modes for management of biotechnical objects based on natural disturbances prediction

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 65 (Agricultural and Forest Engineering) 2015: 111-118
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 65, 2015)

Energy-efficient modes for management of biotechnical objects based on natural disturbances prediction

VITALII LYSENKO, BORYS GOLOVINSKYI, VOLODYMYR RESHETIUK, VADYM SHCHERBATIUK, VOLODYMYR SHTEPA

Abstract: Nowadays overwhelming majority of biotechnical objects in agriculture, such as poultry houses, greenhouses etc., function under the mode of stabilization of technological parameters (air temperature, humidity etc.). This approach leads to excess consumption of energy resources (electrical energy, natural gas). Intelligent control based on using different strategies (not only stabilization), prediction and consideration of natural disturbances on biotechnical objects, physiological features of biological objects (poultry, plants etc.) allows to reduce energy consumption. The paper presents specific knowledge concerning promising areas of control systems of biotechnical objects, methodological bases for specialized algorithmic-mathematical software construction based on the methods of game theory and statistical solutions, neural networks (including genetic algorithm), filtering the noise components of information signals.

Key words: biotechnical object, control system, game theory, statistical decisions, neural network, genetic algorithm, Hilbert Huang transform

Streszczenie: Metody efektywnego energetycznie zarządzania obiektami biotechnicznymi na podstawie przewidywanych zakłóceń naturalnych. Aktualnie większość biotechnicznych obiektów w rolnictwie, takich jak kurniki, szklarnie i inne, funkcjonują z uwzględnieniem metody stabilizacji technologicznych parametrów środowiska (temperatura powietrza, wilgotność powietrza itp.). Takie podejście prowadzi do nadmiernego zużycia źródeł energii (energii elektrycznej, gazu). Inteligentna kontrola i sterowanie bazujące na wykorzystaniu różnych strategii (nie tylko strategii stabilizacji), przewidywaniu i uwzględnianiu naturalnych zakłóceń w obiektach biotechnicznych, a także fizjologicznych cech obiektów biologicznych (drób, materiał roślinny itp.) pozwalają na zmniejszenie zużycia energii. W artykule przedstawiono szczegółową wiedzę dotyczącą obszarów włączenia systemów kontroli obiektów biotechnicznych, metodologicznie bazujących na specjalistycznym oprogramowaniu algorytmicz-no-matematycznym z uwzględnieniem metod teorii gier i statystycznych rozwiązań, sieci neuronowych (uwzględniając algorytm genetyczny) filtrujących elementy składowe sygnałów informacyjnych.

Please use the following format to cite the selected article:
LYSENKO V., GOLOVINSKYI B., RESHETIUK V., SHCHERBATIUK V., SHTEPA V. Energy-efficient modes for management of biotechnical objects based on natural disturbances prediction. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 65, 2015: 111-118

Authors’ address:
Vadym Shcherbatiuk
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
Education and Research Institute of Energetics and Automatics
Heroiv Oborony 12, Kyiv, 03041 Ukraine
e-mail: sh_vadim_leo@mail.ru