DESEMPENHO DE LÓGICAS DE CONTROLE PARA O AJUSTE AUTOMÁTICO DO pH DA ÁGUA UTILIZADA EM MICROIRRIGAÇÃO

Abstract

1           RESUMO

Os problemas provenientes da obstrução de emissores têm se constituído como uma das principais limitações à implantação de sistemas de microirrigação, principalmente quando se trata de gotejamento. Quando a causa da obstrução é oriunda de características químicas da água de irrigação, tem-se como alternativa o tratamento da água por meio da correção do pH, pois este determina as condições para a precipitação de íons e consequentemente para a obstrução dos emissores. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia de três lógicas de controle com realimentação, aplicadas ao ajuste automatizado do pH da água de irrigação. Realizou-se a sintonização e avaliação do desempenho das lógicas de controle proporcional integrativa (PI), proporcional integrativa “modificada” (PIM) e proporcional integrativa derivativa (PID) no ajuste do pH, por meio da  injeção de ácido. Os resultados demonstraram que as lógicas testadas foram eficientes no ajuste do pH, sendo que os tempos de assentamento foram de 19,0 (PID), 20,0 (PI) e 68,5 s (PIM). O índice integral do erro absoluto ponderado pelo tempo, que indica a magnitude das oscilações durante o controle do processo, apresentou valores de 188,7 (PID), 239,4 (PI) e 3083,3 (PIM), indicando maior instabilidade na lógica de controle PIM.

Palavras–chave: obstrução de emissores, instrumentação, automação, controlador de pH.

PINTO, M. F.; SALVADOR, C. A.; CAMARGO, A. P.; ALVES, D. G.; BOTREL, T. A.

PERFORMANCE OF FEEDBACK CONTROL LOGIC FOR AUTOMATED ADJUSTMENT OF WATER  pH USED IN MICROIRRIGATION

2  ABSTRACT

Clogging problems in emitters have been the major limitations for adoption of microirrigation systems, mainly drip irrigation. When clogging is caused by chemical agents, the treatment intended for pH adjustment constitutes a feasible solution, as it determines the conditions for ion precipitation,  and therefore emitters clogging. The aim of this study was to evaluate the efficiency of three feedback control logic   systems for automated adjustment of water pH in microirrigation systems. The following control logic was tuned and evaluated for water pH adjustment using a control system coupled with an   acid  injection device: proportional integral controller (PI),  modified proportional integral derivative (MPID) , proportional integral derivative (PID).  These control logic systems were efficient for adjusting water pH. Settling times of   PID, PI and MPID controllers were 19.0, 20.0 and 68.5s, respectively.   The Integral Time Absolute Error (ITAE) was 188.7 (PID), 239.4 (PI) and 3083.3 MPID, which shows that MPID controller had the highest instability for water pH control.

Keywords: emitter clogging, instrumentation, automation, pH controller.