Avaliação do tempo de resposta de um controlador de fluxo com DGPS submetido à variação de velocidade de voo em condições de voo simulado em laboratório

Abstract

The application of pesticides is one of the most important steps in the agricultural production process. The spray volume can directly affect application success, and this parameter is directly dependent on the displacement speed of the sprayer. In conventional systems, the operator has to maintain a constant speed to ensure uniform application along the tracks. In order to improve over application quality and preserve levels of precision for applied doses; the use of electronic flow control systems allows for automatic adjustment of volume applied over the area when there is a change in velocity during application. The objective of this research was to study the response times of a flow controller with DGPS for aerial application subjected to variations of velocity in laboratory simulated flight conditions. For this purpose, a bench test has been developed including software for simulating DGPS signals, which was used to simulate different flight speeds and conditions. The results showed the average response time from the flow controller to a change in velocity to be between 6 and 20 seconds. Variations in total flow and the controller setting had a significant influence on response time with situations where there was interaction between the factors being evaluated. There was a tendency for better response times using a constant setting for the control algorithm other than that specified by the manufacturer. The flow controller presented an average error rates below 2% in all evaluated operating conditions, providing satisfactory accuracy in determining the output of product in different test situations.

A aplicação de defensivos é uma das etapas mais importantes do processo de produção agrícola. O volume de calda pode interferir diretamente no sucesso de uma aplicação, e este parâmetro depende diretamente da velocidade de deslocamento do pulverizador. Nos sistemas convencionais, o operador precisa manter a velocidade constante para garantir uniformidade de volume aplicado ao longo das faixas de aplicação. Visando melhorar qualidade geral da aplicação e preservação dos níveis de precisão das doses aplicadas, o uso de sistemas de controle eletrônico de fluxo possibilita o ajuste automático do volume aplicado ao longo da área quando ocorre variação da velocidade durante a aplicação. O objetivo do presente trabalho foi estudar os tempos de resposta de um controlador de fluxo com DGPS para aplicações aéreas submetido à variação de velocidade de deslocamento em condições de simulação virtual de vôo em laboratório. Para tanto uma bancada de ensaios foi desenvolvida incluindo software para simulação de sinais de DGPS, o qual foi utilizado para simulação de condições de voo com variações de velocidade. Os resultados mostraram que o tempo médio de resposta do controlador de fluxo para variações de velocidade oscilou entre 6 e 20 segundos. Variações na vazão total e nos valores de ajuste do controlador tiveram influência significativa no tempo de resposta, havendo situações onde ocorreu interação entre os fatores avaliados. Houve tendência de melhores resultados no tempo de resposta utilizando-se um ajuste para a constante do algoritmo de controle diferente do indicado pelo fabricante. O controlador de fluxo apresentou índices de erro médio abaixo de 2% em todas as condições operacionais avaliadas, proporcionando acurácia satisfatória na determinação da vazão de calda nas diferentes situações de ensaio.