Controle da velocidade e da direção entre dois veículos agrícolas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Baldo, Rodrigo Fernando Galzerano, 1978-
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614171
Resumo: Orientador: Paulo Sergio Graziano Magalhães
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spelling Controle da velocidade e da direção entre dois veículos agrícolasSpeed and steering control between two agricultural vehiclesLógica fuzzyPerdas durante a colheitaAutomoveis - Velocidade - Controle automáticoCana-de-açúcar - ColheitaFuzzy logicLosses during harvestAutomobiles - Speed - Automatic controlSugarcaneOrientador: Paulo Sergio Graziano MagalhãesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: Um dos problemas encontrados na colheita mecanizada da cana-de-açúcar e a falta de sincronismo entre a colhedora e o transbordo. Este problema gera perdas tanto de matéria prima como de eficiência operacional. A primeira delas ocorre quando as maquinas ficam desalinhadas e parte dos rebolos de cana-de-açúcar e lançada fora do transbordo. A perda operacional ocorre quando as maquinas se desalinham e são obrigadas a realizar manobras para voltarem a posição de trabalho, estas manobras demandam tempo e por isso representa redução da eficiência da colheita. A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver um sistema capaz de identificar e controlar a velocidade e o paralelismo entre a colhedora de cana-de-açúcar picada e o veiculo de transbordo. Com a hipótese de que e possível conseguir sincronismo entre a colhedora e o veiculo de transbordo por meio de controladores baseado em lógica fuzzy, sensores e GPS. Como sistema de controle utilizou-se a lógica fuzzy que foi modelada no "toolbox fuzzy" do MATLAB e simulado no MATLAB Simulink, apresentando erro Maximo de deslocamento entre as maquinas de 0,2 m que corresponde a 0,12% e erro de paralelismo de 5,13% com um offset de 1,5 m. Dessa simulação obteve-se a equação fuzzy e as constantes proporcionais, derivativas e integrativas do controlador que foram utilizados no sistema de controle de velocidade de um trator escravo baseado na velocidade de um mestre. O primeiro trator foi instrumentado com GPS, encoder, transmissor de radiofreqüência e acionamento mecânico de aceleração. Já o segundo foi instrumentado com GPS, encoder e transmissor. Os resultados foram satisfatórios uma vez que a velocidade do trator escravo acompanhou a velocidade do mestre com o erro variando de 0,10% a 2,04% em um deslocamento total médio de 115 m. Para controlar a direção do trator utilizou se o piloto automático modificando as informações enviadas pelo receptor de GPS-RTK de modo que o sistema trabalhe como escravo de outro veiculo chamado de mestre. Para avaliar o tempo de resposta de acomodação do controle de direção, o sistema foi submetido a variações do offset que apresentou respostas entre 7,4 s a 7,9 s. Tanto o sistema de controle de velocidade como o de direção foram testados separadamente em campoAbstract: One problems of the mechanical harvest of sugar cane is the lack of synchronization between the harvester and field wagon. This problem can causes crop losses as well as reducing operational capacity. The first occurs when the machines are misaligned and part of the sugar cane is thrown out of the wagon. The operational capacity reduce occurring when the machines become misaligned and it is required maneuver to return to working position, these maneuvers take time and therefore represents a reduction of the harvest efficiency. This research aims to develop a system capable of identifying and controlling the speed and parallelism between the sugar cane harvester and the wagon. With the hypothesis that it is possible to synchronize the harvester and the wagon based on logic fuzzy controllers, sensors and GPS. As a control system was used the logic fuzzy that was modeled on the "fuzzy toolbox" of MATLAB Simulink and simulated in MATLAB, with maximum displacement error between the machines of 0.2 m which corresponds to 0.12% and a parallelism error of 5.13% with an offset of 1.5 m. In this simulation, we got the equation and the fuzzy constant as proportional, integrative and derivative that were used in the system to control a slave tractor speed based on the master speed. The first tractor was equipped with GPS, encoder, RF transmitter and mechanical drive acceleration. The second was equipped with GPS, encoder and transmitter. The results were satisfactory since the slave tractor speed followed the master tractor speed with the ranging error from 0.10% to 2.04% in a total displacement of 115 m. To control the direction of the tractor was used the autopilot modifying the information sent by RTK so that the system works as a slave of another vehicle called a master. To evaluate the response time the system was subjected to variations of the offset, the responses was between 7.4 s to 7.9 s. Both the control system speed and steering were tested separately in the fieldDoutoradoMáquinas AgrícolasDoutor em Engenharia Agrícola[s.n.]Magalhães, Paulo Sergio Graziano, 1957-Inamanu, Ricardo YassushiMolin, José PauloSilva, Flávio Vasconcelos daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia AgrícolaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBaldo, Rodrigo Fernando Galzerano, 1978-2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf88 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614171BALDO, Rodrigo Fernando Galzerano. Controle da velocidade e da direção entre dois veículos agrícolas. 2011. 88 f. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1614171. 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