МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УПРАВЛІННЯ СТАНОМ ЗАМКНУТОГО ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА ЗАСОБАМИ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИ

Із розвитком аквакультури стає все актуальнішою проблема управління параметрами водного середовища. Класичні системи управління параметрами замкненого водного середовища, що використовують чіткі моделі динамічного управління і застосовуються для моніторингу, контролю і регулювання цих параметрів, мають певні недоліки, пов’язані зі специфікою чіткого алгоритмічного управління та складністю адекватних моделей умов для вирощування живих організмів. Такі моделі потребують громіздких розрахунків для розв’язання диференційних рівнянь, а також погано адаптуються до нетипових змін параметрів у зв’язку із зовнішніми чинниками. Крім того, такі моделі схильні до виникнення коливань значень параметрів у перехідних процесах. Дослідження акцентує на важливості адаптивного підходу до управління в умовах водних біотехнічних систем, які функціонують у непередбачуваному середовищі. Запропонована модель дає змогу враховувати нечіткість і неповноту інформації, що виникає під час контролю параметрів, зокрема температури, рівня кисню та інших критичних показників. Упровадження такої системи може знизити ризики загибелі біологічного матеріалу та підвищити ефективність технологічного процесу. У статті також окреслено потенціал використання моделі разом із сучасними системами збирання даних, що працюють у режимі реального часу, для удосконалення контролю. Для покращення управління запропоновано використання апарату нечіткої логіки. Створена покращена модель управління станом замкненого водного середовища на основі методу Мамдані. Розроблено структуру контролера із модулем нечіткого логічного висновку, основаного на перетворенні вхідних даних сигналів на лінгвістичні змінні, що дає змогу уникнути розв’язання диференційних рівнянь та перенести вирішення проблеми на систему активації логічних правил. Виконано тестування роботи створеної моделі та порівняння її із класичною системою управління. Результати експериментального тестування підтверджують ефективність підходу: знижено похибку регулювання параметрів, а також зменшено тривалість стабілізації після зовнішніх збурень. Створена модель дає змогу адекватно реагувати на зміну показників середовища та уникає коливань значень параметрів, якими управляють, що забезпечує передбачуванішу та надійнішу роботу системи. Наведено перспективи використання розробленої моделі для поєднання значень декількох вхідних параметрів для формування логічного висновку.