Resumen de Sistema mecatrónico para el control de los dosificadores de fertilizante y pesticida granulados de una sembradora-fertilizadora

Julio Torres Sandoval, Eugenio Romantchik Kriuchkova, Irineo L. López Cruz, Gilberto López Canteñs

• español

  Las máquinas de dosificación variable hacen uso de sistemas mecatrónicos para el accionamiento y control de los dosificadores, reemplazando los sistemas mecánicos tradicionales constituidos por una rueda motriz, transmisión por cadenas y engranes. Los sistemas mecatrónicos permiten un cambio continuo y en tiempo real de la dosis de aplicación. En este trabajo se desarrolló un sistema mecatrónico para el control de los dosificadores de fertilizante y pesticida granulado, el cual fue adaptado a una sembradora-fertilizadora. El sistema está basado en microcontroladores como unidad de procesamiento y control, además de motores de corriente directa con codificadores para accionar a los dosificadores. Los cambios de la dosis de aplicación se logran con el control de la frecuencia de rotación de los dosificadores, utilizando la técnica de modulación por ancho de pulso y el control proporcional-integral-derivativo o proporcional-integral. El desempeño del sistema mecatrónico, para controlar la frecuencia de rotación del dosificador de fertilizante permite un tiempo de levantamiento menor a un segundo, sobreelongación máxima de 14% y tiempo de asentamiento de 1.5 a 2 segundos en frecuencias que van de 5 a 35 rev/min. En el caso del dosificador de pesticida, el tiempo de levantamiento es menor a un segundo, sobre elongación máxima menor al 10%, y tiempo de asentamiento de 1.5 segundos para frecuencias superiores a 100 rev/min, en frecuencias menores a este valor las variaciones de la señal de control rebasan el ±5%. De manera global, el desempeño del SM cumple con los requerimientos de las máquinas de dosificación variable.

  Palabras clave: control PID, dosificadores de fertilizante y agroquímico microcontrolador, PWM

• English

  The variable dosing machines make use of mechatronic systems for the drive and control of the dosers, replacing the traditional mechanical systems constituted by a drive wheel, transmission by chains and gears. Mechatronic systems allow a continuous and real-time change of the application dose. In this work a mechatronic system was developed for the control of fertilizer and granulated pesticide dispensers, which was adapted to a fertilizer seeder. The system is based on microcontrollers as a processing and control unit, as well as direct current motors with encoders to drive the dispensers. Changes in the application dose are achieved by controlling the rotation frequency of the dosing devices, using the pulse width modulation technique and the proportional-integral-derivative or proportional-integral control. The performance of the mechatronic system, to control the frequency of rotation of the fertilizer doser allows a lifting time of less than one second, maximum overshoot 14% and settling time of 1.5 to 2 s at frequencies ranging from 5 to 35 rev/min. In the case of the pesticide dispenser, the lifting time is less than one second, on maximum elongation less than 10% and settling time of 1.5 s for frequencies above 100 rev/min, at frequencies below this value variations of The control signal exceeds ±5%. Overall, the performance of the SM meets the requirements of variable dosing machines.

  Keywords: microcontroller, PWM, PID control, fertilizer and agrochemical dosers