Sistema de iluminação de granjas controladas por lógica fuzzy

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Carvalho Neto, Joubert Alves de [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Frango de corte; Bem-estar animal; Energia elétrica; Luz; Inferência Fuzzy; Broiler chicken; Animal welfare; Electricity; Light; Fuzzy inference
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/216346

A iluminação em granjas para a produção do frango de corte não somente influencia o comportamento dos frangos, como também seu sistema fisiológico e sua engorda. Além do bem-estar animal, outro fator que deve ser considerado na iluminação de uma granja é o consumo de energia elétrica, cujo impacto pode ser significativo na receita do criador. Entretanto, o processo de controle de iluminação em granjas é pouco explorado se comparado aos processos de ventilação e refrigeração, calefação, abastecimento de água e ração. Por meio desta pesquisa, buscou-se desenvolver um sistema de controle automático de iluminação para granjas e analisar a possibilidade de integrá-lo com luz natural pelo processo de inferência fuzzy. Para construí-lo, foi proposta uma modelagem teórica dos materiais necessários à sua construção, assim como suas respectivas simulações computacionais para previsão e análise de seu comportamento. Os materiais foram responsáveis pelas etapas de entrada, processamento e saída de sinais. O sinal de entrada, em porcentagem, trata-se do erro da intensidade de luz em relação ao setpoint que incide no interior da granja, e o material responsável por sua coleta foi o módulo GY-302. Após coleta, o sinal foi processado por um sistema de inferência fuzzy com o auxílio do software MATLAB. Fazendo uso da inferência fuzzy avaliou-se ciclicamente o grau de pertinência do sinal de entrada em relação ao valor de setpoint para, após o processo de “defuzzificação”, gerar valores de correções em porcentagem, que foram incrementos e decrementos do valor do tempo de disparo para ativar o Triac. Eles foram tratados como sinais de saída e, consequentemente, direcionados ao Dimmer Shield, que foi responsável pelo controle de intensidade luminosa da lâmpada LED. Uma vez montado o protótipo, foram feitos testes para investigar seu comportamento em diferentes situações. O primeiro teste consistiu em analisar se o protótipo alcançava os valores de setpoint da intensidade luminosa sem a interferência de luz externa. As lâmpadas LED foram iniciadas com 0 e 100% de sua potência elétrica, e durante esses testes o protótipo alcançou os valores de setpoint. No segundo teste, o protótipo foi exposto à fonte de luz externa ao sistema, gerada por uma lâmpada incandescente para simular a incidência de luz natural. A intensidade da lâmpada incandescente foi controlada por um dimmer analógico (manual) e verificada por um luxímetro comercial. Nesses testes, o protótipo foi forçado a iniciar com o valor de setpoint e a tensão elétrica nesse instante foi aferida. Em um determinado instante, a luz externa era inserida no sistema e, em outro, a luz externa era retirada. O protótipo indicou graficamente o aumento da intensidade luminosa quando a luz externa era inserida, corrigindo-a até alcançar novamente o setpoint. Durante o tempo em que o setpoint foi alcançado, a tensão das lâmpadas LED foi aferida novamente, a qual mostrou uma diminuição de seus valores, ou seja, a diminuição da potência consumida por elas. O protótipo também se mostrou efetivo no controle de mudanças de setpoint, assim como no controle das horas necessárias para a escuridão na granja.