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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Heitor Vinicius Mercaldi
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2012
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Vilma Alves de (Presidente)
Cruvinel, Paulo Estevão
Matsura, Edson Eiji
Título em português
Automação de um sistema de pulverização para aplicação de agroquímicos a taxa variada usando injeção direta
Palavras-chave em português
Agricultura de precisão
Automação
Controle PID fuzzy
Injeção direta
Taxa variada
Resumo em português
Neste trabalho, a automação de um sistema de pulverização a taxa variada com injeção direta é apresentado. A automação do sistema de pulverização montado em uma bancada laboratorial estática foi baseado em um controlador programável com capacidade de tempo real. Os sistemas de pulverização com injeção direta possibilitam o uso de diferentes agroquímicos em uma mesma aplicação, e adicionalmente reduzem os impactos toxicológico e ambiental relacionados com o preparo e descarte da mistura de agroquímico e água. A automação deste sistema envolve o desenvolvimento de placas de interface, a modelagem do pulverizador e o controle das vazões. Um ambiente de simulação baseado no LabVIEW permitiu que os códigos fonte e as rotinas desenvolvidas fossem utilizadas diretamente no controlador programável, exigindo pouca ou nenhuma modificação. Para regular a vazão de injeção do agroquímico, que é dada por uma bomba de pistão, é utilizado um controlador proporcional-integral (PI). Já para regular a vazão da mistura de agroquímico e água, que é dada por uma válvula de controle proporcional de três vias, são implementados dois controladores: um controlador proporcional-integral-derivativo (PID) e um controlador adaptativo do tipo PID fuzzy por escalonamento de ganho. O desempenho dos controladores implementados são analisados via os resultados do erro de aplicação e das vazões.
Título em inglês
Automation of a direct injection sprayer system for variable rate application of agrochemicals
Palavras-chave em inglês
Automation
Direct injection
PID fuzzy control
Precision agriculture
Variable rate
Resumo em inglês
In this work, the automation of a direct injection sprayer system for variable rate application of agrochemicals is presented. The automation of the sprayer system assembled on a laboratory static bench is based on a programmable controller with real time capabilities. Variable rate sprayer with direct injection systems allow multiple agrochemical application and additionally reduces the toxicologic and environmental risks associated with the carrier-agrochemical mix preparation and discard. The automation of this system comprises the development of interface boards, the sprayer modeling and the control of flow rates. Using a simulation environment based on LabVIEW, the developed source code and routines could be implemented directly in the programmable controller, requiring few or no changes. For the injection flow rate, which is set by a piston pump, a proportional-integral (PI) controller is used. And, to regulate the carrier-agrochemical mix flow rate, which is set by a three-way proportional control valve, two controllers are used: a proportional-integral-derivative (PID) controller and a fuzzy gain scheduling of PID controller. The performance of the implemented controllers is analyzed via the flow rates and the application error results.
 
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Heitor.pdf (1.87 Mbytes)
Data de Publicação
2013-01-25
 
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