Desenvolvimento de um sistema de controle eletro-mecanico para dosador de fertilizantes / Development of an electro-mechanical control system for fertilizer distributor

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A utilização do sistema de plantio direto, no Brasil, em grande escala fez com que fosse necessário o desenvolvimento de equipamentos específicos na implementação da cultura. Estes equipamentos são basicamente constituídos de diversos conjuntos mecânicos que realizam as operações de semeadura e dosagem de fertilizante. Contudo, os mecanismos, no que tange a aplicação de fertilizante, se mostram pouco precisos e de difícil regulagem de operação. Sistemas de acionamento elétrico e controle eletrônico seriam uma opção relevante na substituição de certos conjuntos mecânicos existentes de semeadora-adubadora. Os objetivos básicos deste trabalho foram: projetar, construir e avaliar um conjunto eletromecânico para dosagem de fertilizantes sólidos. O conjunto de aplicação de fertilizante projetado conta com um sistema controlador que tem a capacidade de variar a velocidade de rotação do motor elétrico conforme se modificam as condições de trabalho. O sistema possui um microcontrolador que, utilizando-se dos dados de velocidade e dos dados configurados pelo operador, é capaz de atuar na velocidade de rotação do motor de acionamento do dosador, com isso aplicando, de maneira controlada, o fertilizante no solo. Foi realizada a caracterização das propriedades físicas do fertilizante a fim de que os ensaios para definição do modelo matemático do dosador de fertilizantes pudessem ser feitos na bancada de teste. A modelagem matemática deste foi obtida por meio dos modelos: fatorial, central composto - linear e central composto ? quadrático. Para o monitoramento da taxa de aplicação do sistema de controle em tempo real foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados. Este conta com um programa para a aquisição dos dados, desenvolvido em LabView 7. O sistema físico de aquisição foi constituído por uma célula de carga. O processamento dos dados teve por objetivo separar dos sinais originais apenas as informações desejadas sobre o processo. Com os parâmetros de projeto definidos pode-se desenvolver o programa de controle do sistema. O software foi escrito em linguagem C devido à maior facilidade de programação. No período de desenvolvimento do programa foi utilizado o software Proteus, para realizar simulações. Para maior facilidade no desenvolvimento do software optou-se em dividi-lo em partes menores. Posteriormente, com as partes desenvolvidas foi implementado todo o sistema em um único programa. Durante a realização do teste preliminar de avaliação do protótipo observou-se que o sinal de saída (PWM) apresenta uma componente de alta freqüência que pode influenciar no funcionamento do sistema de controle. Com o intuito de reduzir tal sinal alta freqüência foidimensionado um filtro do tipo passa-baixa. No teste estático o valor de desvio médio relativo (DRM) se apresentou adequado, com valores entre 0,8 e 11,4 % para o sistema operando com uma taxa de aplicação de 100 e 50 kg.ha-1 respectivamente. Por meio do teste dinâmico pôde-se verificar que o equipamento respondeu de forma adequada ao sinal de excitação. Desta forma, o sistema de controle atuou de forma rápida à possíveis variações de velocidade. O protótipo desenvolvido satisfez as condições pré-estabelecidas e se mostrou um equipamento robusto e de fácil operação. O aplicativo computacional desenvolvido conseguiu, de forma adequada, controlar o mecanismo de dosagem de fertilizante

ASSUNTO(S)

farm machinery plantio direto adubos e fertilizantes - aplicação sistemas de comando e controle agricultura - mecanização microcontroller fertilizer-grain dril maquinas agricolas

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