Modelo ARMAX LPV adaptativo no controle preditivo de fluxo baseado em resistência fluida variável para pulverizadores agrícolas

• Processo: 25/03762-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 28 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 27 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Vilma Alves de Oliveira
• Beneficiário: Deniver Reinke Schutz
• Supervisor: Yiannis Ampatzidis
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Southwest Florida Research & Education Center, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/06759-0 - Controle preditivo adaptativo para pulverizadores terrestres em aplicação a taxa variada, BP.DR
• Assunto(s): Controle de pragas Controle preditivo Sistemas embarcados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle de Pragas | Controle de Pressão | controle de vazão | Controle Preditivo | Pulverização agrícola | Sistemas Embarcados | Maquinas e Implementos Agrícolas, Agricultura de Precisão, Pulverização agrícola

Resumo

Este projeto foca no desenvolvimento e implementação de uma plataforma avançada para controle de fluxo e pressão em pulverizadores agrícolas. O objetivo do projeto leva em consideração a incorporação de coordenação paralela de bicos de pulverização e controladores de sistemas inteligentes para otimizar a qualidade da aplicação, bem como reduzir os custos operacionais. Além disso, há uma forte ênfase na segurança, sustentabilidade ambiental e saúde. De fato, resultados preliminares demonstraram variações não lineares nos modelos matemáticos, levando à redução na eficiência do sistema de pulverização, ou seja, motivando esta pesquisa e desenvolvimento. Como uma pesquisa de doutorado, este projeto está sendo desenvolvido na Universidade de São Paulo, em parceria com a Embrapa Instrumentação, e uma parte significativa dele será concluída no Southwest Florida Research and Education Center - Universidade da Flórida. Essa oportunidade permitirá não apenas melhor acesso a conhecimentos avançados em sistemas de controle de pragas agrícolas, mas também colaboração em pesquisa com um dos melhores grupos agrícolas dos Estados Unidos. Além disso, durante o período na Universidade da Flórida, será priorizado o desenvolvimento de um modelo ARMAX com características de Variação Linear de Parâmetros (LPV). Tal desenvolvimento permitirá que o controlador preditivo adapte o sistema para uma melhor troca de bicos, particularmente devido às variações nos valores de resistência ao fluxo dos bicos. Testes embarcados serão realizados em um sistema robótico de pulverização inteligente, possibilitando experimentos de campo, pulverização localizada, bem como pulverizadores inteligentes em um campo agrícola real. Essa iniciativa possibilitará a entrega da plataforma avançada para pulverizadores utilizando técnicas de controle preditivo e inteligência computacional para auxiliar na tomada de decisões, além de considerar validações não apenas com dados obtidos em ambiente de simulação, mas principalmente com dados experimentais coletados em áreas de cultivo reais. (AU)