| Summary: | RESUMEN:
En la provincia de Almería, la agricultura es un pilar fundamental para la economía desde el año 1963 cuando se construyó el primer invernadero. Esta evolución de la agricultura se debe a las condiciones natural favorables, la ayuda del Ministerio de Agricultura y, principalmente, al factor humano de todas las personas que intervienen en este mercado. En estos años, la tecnología se ha ido abriendo camino dentro del sector agrícola para mejorar la productividad y calidad, para así aumentar la rentabilidad. La fase de producción en el invernadero es la más importante, ya que se ve influenciada por las variables climáticas del entorno en el que se encuentra y por la cantidad de agua y fertilizantes que se le aplican mediante el riego; de manera que con el registro de estas variables se podrá controlar el crecimiento del cultivo.
La aparición de los laboratorios virtuales y remotos se debe a que la realización de experimentos con plantas reales suele ser costosa en términos de tiempo, coste económico y energía. Además, es frecuente que una vez que estas infraestructuras son puestas a punto, permanecen infrautilizadas debido a la limitación en el tiempo que pueden ser utilizadas por los alumnos. Estas Nuevas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (NTICs) como los laboratorios virtuales, han permitido revolucionar y renovar las técnicas de aprendizaje, ya que facilita la comprensión del alumnado.
En este proyecto, el laboratorio virtual será de un invernadero convencional de Almería, el cuál va a permitir al usuario realizar las mismas operaciones que en un laboratorio tradicional, pero de manera virtual, pudiendo realizar experimentos las 24 horas del día con un menor coste económico. Estará enfocado al uso docente, permitiendo al área de Automática, Robótica y Mecatrónica de la Universidad de Almería el dar la oportunidad al alumnado de experimentar con este tema de una forma más eficiente.
Este trabajo se basa en el estudio, modelado y control de las variables que afectan al crecimiento del cultivo bajo invernadero, estos modelos y controles son sistemas no lineales multivariables en el que actúan las variables explicadas más adelante. Las salidas del sistema o variables controladas serán la temperatura y la humedad del aire, que se verán afectadas por las condiciones de contorno y serán controladas por tres variables de control: la posición de la ventilación, las características y posición de la malla de sombreo y la temperatura del agua que circula por las tuberías del sistema de calefacción.
ABSTRACT:
In the province of Almería, agriculture has been a fundamental pillar for the economy since 1963 when the first greenhouse was built. This evolution of agriculture is due to favorable natural conditions, the support of the Ministry of Agriculture and, mainly, the human factor of all the people involved in this market. In these years, technology has been making its way into the agricultural sector to improve productivity and quality, thus increasing profitability. The production phase in the greenhouse is the most important, since it is influenced by the climatic variables of the environment in which it is located and by the amount of water and fertilizers that are applied through irrigation; so that with the registration of these variables the growth of the crop can be controlled.
The appearance of virtual and remote laboratories is due to the fact that the realization of experiments with real plants is usually costly in terms of time, money and energy, and it is also frequent that once these infrastructures are tuned, they remain underutilized due to the time limitation that can be used by students. These New Information and Communication Technologies (NTICs), such as virtual laboratories, have allowed revolutionizing and renewing learning techniques, because it facilitates the understanding of students.
In this project, the virtual laboratory will be of a conventional greenhouse in Almería, which will allow the user to perform the same operations as in a traditional laboratory, but in a virtual way, being able to perform experiments 24 hours a day with a lower cost. It will be focused on teaching use, allowing the area of Automation, Robotics and Mechatronics of the University of Almeria to give students the opportunity to experiment with this topic in a more efficient way.
This work is based on the study, modeling and control of the variables that affect the growth of the greenhouse crop, these models and controls are multivariable nonlinear systems in which the variables explained below act. The outputs of the system or controlled variables will be the temperature and humidity of the air, which will be affected by the boundary conditions and will be controlled by three control variables: the position of the ventilation, the characteristics and position of the shade mesh and the temperature of the water that circulates through the pipes of the heating system.
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