Akıllı Tarımda Dayanıklı Kontrol Stratejileriyle Toprak Nem Dinamiği Yönetimi


GÖKSU G.

EMO Bilimsel Dergi, cilt.13, sa.3, ss.17-26, 2023 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 13 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2023
  • Dergi Adı: EMO Bilimsel Dergi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.17-26
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Akıllı tarımda dayanıklı kontrol stratejileri, toprak nem dinamiğini yönetmek için etkili bir yaklaşım sunmaktadır. Bu stratejiler ile, tarım alanlarında su kaynaklarının daha etkin ve verimli bir şekilde kullanılması sağlanmaktadır. Söz konusu dayanıklı kontrol stratejileri, toprak nem dinamiğini izlemek, analiz etmek ve gerektiğinde otomatik olarak sulama veya drenaj sistemlerini ayarlamak için kullanılabilmektedir. Bu şekilde, su kullanım verimliliği artırılarak, tarımsal üretimde sürdürülebilirlik sağlanmaktadır. Bu çalışmada, akıllı tarım için kullanılabilecek bir dayanıklı kontrol yaklaşımı, toprak nem dinamiği üzerinde geliştirilmiştir. Toprak nem dinamiği sisteminde, yağış miktarı, sulama/drenaj mekanizması, derin sızma ve toprağın buharlaşma seviyeleri gibi faktörlerin karmaşık etkileşimleri dikkate alınarak, topraktaki nem seviyesinin belirli bir kritik seviyede tutulmasını sağlayan dayanıklı bir kontrol yaklaşımı ele alınmaktadır. Ayrıca, bu yaklaşımın etkinliği, bir sayısal örnek üzerinden gösterilmektedir.
Robust control strategies in smart agriculture offer an effective approach for managing soil moisture dynamics. Through these strategies, water resources in agricultural fields are utilized more efficiently and effectively. These robust control strategies can be a function for monitoring and analyzing soil moisture dynamics, as well as automatically adjusting irrigation or drainage systems when necessary. This approach contributes to enhance water usage efficiency, thereby ensuring sustainability in agricultural production. In this study, a robust state feedback control approach applicable to smart agriculture has been developed, focusing on soil moisture dynamics. Within the soil moisture dynamics system, considering complex interactions among factors such as precipitation levels, irrigation/drainage mechanisms, deep percolation, and soil evaporation rates, a robust control approach is adopted to maintain soil moisture levels at a specific critical threshold. In addition, the effectiveness of this approach is demonstrated through a numerical example.