بخشی از مقاله
چکیده
تهویه و کنترل شرایط پرورش (دما ،رطوبت، هوای تمیز) در صنعت طیور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دستگاه تنفس طیور به صورت لوله ای است و دارای انشعاباتی است که به کیسه های هوایی ختم میگردد وهنگام دم و بازدم تبادل گازها انجام میگیرد به همین علت راندمان تنفسی طیور تقریبا 2 برابر حیوانات دیگر می باشد . از طرف دیگر اخیرا با اصلاحات ژنتیکی که در نژادهای جدید انجام شده است رشد پرندگان افزایش چشم گیری پیدا کرده وتقریبا ظرف مدت 6 هفته وزن پرنده به پنجاه برابر خود میرسد. به همین علت تامین اکسیژن ودفع گازهای مضر در پرندگان از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
تهویه مناسب فقط جابجایی ساده هوا در سالن نمی باشد بلکه ایجاد شرایط مناسب از نظر تامین اکسیژن مورد نیاز پرندگان و دفع گازهای مضر در سطح بدن پرندگان نیز اهمیت دارد. تهویه مناسب یکی از ابزار مهم کنترل شرایط زیستی در سالن پرورش است به همین خاطر تهویه از اساسی ترین ارکان مدیریتی در فارم های طیور می باشد .در این مقاله کنترل پارامترهای دما و رطوبت یک مرکز نگهداری طیور با استفاده از (Simulated Annealing) بمنظور کنترل شرایط آب و هوایی و بازگشت محیط تئوری مجموعه های فازی و پیاده سازی الگوریتم شبیه سازی تبریدبه شرایط مطلوب توصیف شده است .در سیستم فازی معرفی شده در این مقاله، برخلاف سایر کنترلرهای فازی که سیگنال فرمان به عملگرهای سیستم بعنوان خروجی استفاده شده تا ضمن بهره گیری از تکنیک الگوریتمهای فراابتکاری بتوان (Climate) منتقل می شود، از پارامتر شرایط آب و هوایی بهترین انتخاب از میان راه حلهای ممکن جهت کاهش دما و رطوبت باصرف کمترین زمان و هزینه لازم را داشته و نهایتا با مشخص نمودن نقطه مقصد (Set Point)وضعیت سیستم را مجددا به وضعیت مطلوب خود بازگرداند .
کلید واژه :منطق فازی، نقطه مقصد ،الگوریتم شبیه سازی تبرید.
-1چکیده :
تهویه و کنترل شرایط پرورش (دما ،رطوبت، هوای تمیز) در صنعت طیور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. دستگاه تنفس طیور به صورت لوله ای است و دارای انشعاباتی است که به کیسه های هوایی ختم میگردد وهنگام دم و بازدم تبادل گازها انجام میگیرد به همین علت راندمان تنفسی طیور تقریبا 2 برابر حیوانات دیگر می باشد . از طرف دیگر اخیرا با اصلاحات ژنتیکی که در نژادهای جدید انجام شده است رشد پرندگان افزایش چشم گیری پیدا کرده وتقریبا ظرف مدت 6 هفته وزن پرنده به پنجاه برابر خود میرسد. به همین علت تامین اکسیژن ودفع گازهای مضر در پرندگان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تهویه مناسب فقط جابجایی ساده هوا در سالن نمی باشد بلکه ایجاد شرایط مناسب از نظر تامین اکسیژن مورد نیاز پرندگان و دفع گازهای مضر در سطح بدن پرندگان نیز اهمیت دارد. تهویه مناسب یکی از ابزار مهم کنترل شرایط زیستی در سالن پرورش است به همین خاطر تهویه از اساسی ترین ارکان مدیریتی در فارم های طیور می باشد .در این مقاله کنترل پارامترهای دما و رطوبت یک مرکز نگهداری طیور با استفاده از (Simulated Annealing) بمنظور کنترل شرایط آب و هوایی و بازگشت محیط تئوری مجموعه های فازی و پیاده سازی الگوریتم شبیه سازی تبریدبه شرایط مطلوب توصیف شده است .در سیستم فازی معرفی شده در این مقاله، برخلاف سایر کنترلرهای فازی که سیگنال فرمان به عملگرهای سیستم بعنوان خروجی استفاده شده تا ضمن بهره گیری از تکنیک الگوریتمهای فراابتکاری بتوان (Climate) منتقل می شود، از پارامتر شرایط آب و هوایی بهترین انتخاب از میان راه حلهای ممکن جهت کاهش دما و رطوبت باصرف کمترین زمان و هزینه لازم را داشته و نهایتا با مشخص نمودن نقطه مقصد (Set Point)وضعیت سیستم را مجددا به وضعیت مطلوب خود بازگرداند .
کلید واژه :منطق فازی، نقطه مقصد ،الگوریتم شبیه سازی تبرید.
-2 مقدمه
هدف اصلی در سیستمهای تهویه، فراهم آوردن هوایی با کیفیت مناسب برای دوران رشد پرنده می باشد .لازم است که همواره هوایی با اکسیژن کافی و حداقل میزان گازهای مضر در اختیار پرنده ها قرار داشته باشد. جهت رسیـدن به چنیـن هوایی اعمال تهویه حداقلـی مناسـب می باشـد. تهـویه حداقلی ناکافی و در نتیجـه آن کیفیـت نامناسـب هوا درسالن مرغـداری منجر به افزایش آمونیاک، دی اکسیـد کربن، رطوبت و همچنیـن افزایش مـوارد وقـوع سنـدرمهای وابسته به فاکتورهای مذکور از جملـه آسیـت می گردد. در این کنتـرل شرایط تهـویه حداقلی، انتقالی و تونلی به خوبی درنظـر گرفته شده و در صورت تنظیم مناسب، تهویه مناسبی در کل دوره خواهیم داشت.
برای حل یک مسئله بهینهسازی، الگوریتم SA ابتدا از یک جواب اولیه شروع میکند و سپس در یک حلقه تکرار به جوابهای همسایه حرکت میکند. اگر جواب همسایه بهتر از جواب فعلی باشد، الگوریتم آن را به عنوان جواب فعلی قرار میدهد (به آن حرکت می کند)، در غیر این صورت، الگوریتم آن جواب را با احتمال exp(-ΔE/T) به عنوان جواب فعلی میپذیرد. در این رابطه ΔE تفاوت بین تابع هدف جواب فعلی و جواب همسایهاست و T یک پارامتر به نام دما است. در هر دما، چندین تکرار اجر میشود و سپس دما به آرامی کاهش داده میشود. در گامهای اولیه دما خیلی بالا قرار داده می شود تا احتمال بیشتری برای پذیرش جوابهای بدتر وجود داشته باشد. با کاهش تدریجی دما، در گامهای پایانی احتمال کمتری برای پذیرش جواب های بدتر وجود خواهد داشت و بنابراین الگوریتم به سمت یک جواب خوب همگرا میشود.الگوریتمSA یک الگوریتم غیرمقید می باشد که برای طراحی های سخت به کار می رود [1 ].
الگوریتم تبرید شبیهسازی شده (Simulated Annealing) (SA)، یک الگوریتم بهینهسازی فراابتکاری ساده و اثربخش در حل مسائل بهینهسازی است. منشأ الگوریتم تبرید شبیهسازی شده، کارهای کریک پاتریک و کرنی و همکارانشان در سالهای 1983 و 1985 است [2]
بحث کنترل دما و رطوبت در محیط های صنعتی،کشاورزی، خدماتی و بسیاری از محیط هایی که در آنها عواملی چون جمعیت انسانی، مواد غذایی، جانداران و ...فعالیت دارند،جایگاه والایی را به خود اختصاص داده است .بسیاری از محققان ، مساله کنترل شرایط محیطی را به صورت بهینه،اتوماتیک و هوشمند مدنظر قرار داده و این مساله زمینه های تحقیقاتی بسیار وسیعی را در این شاخه از علم کنترل به خوداختصاص داده است.از زمان معرفی تئوری مجموعه های فازی توسط پروفسور لطفی عسگرزاده استاد دانشگاه برکلی کالیفرنیا در سال 1965 ، رشد وتوسعه وسیعی در این تئوری و کاربرد منطق فازی در سیستمهای کنترلی تا به امروز رخ داده است .کنترلرهای فازی امروزهبه طور گسترده ای در حوزه هایی که پیچیدگی های سیستم،زمان رشد و توسعه و هزینه جزء فاکتورهای اساسی هستند بکار می رود.[3]، بسیاری از محققین نظیر Lishu Wang ،B. Egilegor ، Oon Pin Limو
