Tarımsal ilaçlamada otomasyon, hem arazi ve bitki verimliliği açısından hem de girdilerin azaltılması bakımından giderek önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, tarım ilacı normuna uygun dozajda ilaçlamanın yapılabilmesi için oransal kontrol biriminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, ilaçlama ve hidrolik sistemi kontrolü ve gerçek zamanlı hıza bağlı tarım ilacı akış miktarının kontrolü ele alınarak oransal kontrol birimi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem; ana hatlarıyla motorlu valfler, debimetre, basınç sensörü, insan makina arayüzü (HMI) ekranı ve elektronik kontrol biriminden (ECU) oluşmaktadır. Sistemdeki yüksek basınçlı ilaç akış miktarının, traktör ilerleme hızına ve kuyruk mili (PTO) devrine göre istenilen düzeyde tutulabilmesi için Hassas Oransal İntegral Türevsel Kontrol (PID) yöntemi kullanılmıştır. Sistemde ilaçlama yapılacak alanın kayıt altına alınabilmesi için integral uygulamaları kullanılarak algoritmalar geliştirilmiştir. Ayrıca, sistemde Küresel Konumlama Sisteminin (GPS) ölçümlerinin doğruluğunu arttırmak amacıyla da Genişletilmiş Kalman Filtre (EKF) algoritmaları geliştirilmiştir. Tüm bu algoritmaların oluşturduğu prototip oransal kontrolcünün performans testlerinde ilaçlama hatası maksimum %-2.32 kabul edilebilir düzeyde elde edilmiş ve geliştirilen kontrolcü birimin ülkemiz ilaçlama makina sektöründe uygulanabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
PID Control Crop Sprayers GPS Proportional Pesticide Spraying Flow Control
ÖNALLAR TARIM MAKİNELERİ A.Ş.
Automation in agricultural spraying has increasingly become important in terms of both land and plant production and also decreasing of cost. In this study, it is aim to develop a proportional control unit that will be able to spray in accordance with the pesticide norm. In this context, proportional controller was developed by taking into account controlling of spraying and its hydraulic system and pesticide flow amount depending on real time speed. The developed system basically consists of motorized valves, flowmeter, pressure sensor, human machine interface (HMI) and electronic control unit (ECU). Sensitive Proportional Integral Derivative Control (PID) was developed to keep the desired level of high pressured pesticide flow amount in the spraying system according to feed rate of tractor and its shaft spındle (PTO). Algorithms were developed using integral applications to record of area to be sprayed. Besides, in order to increase the accuracy of measurements made with global position system (GPS), extended layer filtering (EKF) algorithms were created. -2.32 % acceptable spraying maximum error was obtained in performance tests of the developed prototype proportional controller unit for pescide spraying. It is also concluded that the developed controller unit can be applied in spraying machine sector.
PID Control Crop Sprayers GPS Proportional Pesticide Spraying Flow Control
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Ziraat, Veterinerlik ve Gıda Bilimleri |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 24 Temmuz 2023 |
Yayımlanma Tarihi | 23 Temmuz 2023 |
Gönderilme Tarihi | 5 Aralık 2022 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 10 Sayı: 3 |