Modelagem e controle por modo deslizante do conteúdo da água no solo para irrigação de precisão

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Molina, Nataly Ines Challapa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; BR; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
• Palavras-chave em Português: Electronic engineering; Irrigation control; Richard equation; Partial differential equations; Sliding mode control; PI control; Engenharia eletrônica; Controle da irrigação; Equação de Richards; Equações diferenciais parciais; Controle por modo deslizante; Controle PI; CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11856

Nesta Dissertação são propostas estratégias de controle para a irrigação. O objetivo é controlar o conteúdo da água no solo. O modelo da dinâmica da propagação da água no solo é representado pela equação diferencial parcial de Richards. Uma das estratégias de controle analisadas usa ações proporcional e integral (PI). A função de transferência da equação de Richards é usada para a análise e o projeto do controlador PI, de uma forma diferente da encontrada na literatura. Outras duas estratégias desenvolvidas são baseadas em controle por modo deslizante (sliding mode control | SMC) para o controle da média do conteúdo da água numa faixa do solo e do conteúdo da água no solo em uma profundidade especificada, para as quais foram propostas superfícies de deslizamento não usuais. Foi abordado o SMC não colocado de equações diferenciais parciais, isto é, quando o sensor e o atuador estão em posições distintas, o que também não foi encontrado na literatura. Suas propriedades de estabilidade são estudadas com o auxílio de funções de Lyapunov e o critério frequencial de estabilidade de Mikhailov. O desempenho dos controladores é avaliado por simulações, nas quais se verifica que o SMC torna a umidade do solo imune a perturbações causadas pela evaporação da água.