A necessidade de melhorar as tecnologias de cultivo do solo requer a introdução de sistemas de controle eletromecânicos que garantam eficiência energética, estabilidade dos parâmetros e aumento da eficácia dos processos agrícolas mecanizados. O objetivo deste estudo foi projetar um sistema de controle inteligente capaz de se adaptar dinamicamente aos modos operacionais com base em dados de sensores e no princípio de feedback. A metodologia de pesquisa incluiu modelagem computacional em múltiplos níveis no ambiente MATLAB/Simulink, o desenvolvimento de um protótipo físico utilizando o microcontrolador STM32F407VG e testes experimentais em condições laboratoriais e de campo em parcelas com diferentes tipos de solo. O sistema compreendeu módulos para monitoramento de sensores de umidade, densidade e carga, uma unidade de processamento de sinais, um controlador proporcional-integral e atuadores elétricos responsáveis por regular a profundidade e a força de preparo. Os ensaios demonstraram a alta estabilidade do sistema sob parâmetros agro-físicos variáveis, com um tempo de resposta a mudanças externas variando de 1,8 a 2,3 segundos, e uma desvios médio de profundidade não superior a cinco milímetros. Os resultados experimentais indicaram uma redução no consumo médio de energia de 12-18% em comparação com sistemas convencionais não automatizados, e um aumento na eficiência de até 87% em solos argilosos. De acordo com uma análise de desempenho multicritério realizada utilizando o Processo de Análise Hierárquica, o sistema eletromecânico alcançou um índice de eficiência integrada de 4,37, superando significativamente o do sistema hidráulico, que obteve 3,55. A implementação prática do sistema de controle confirmou sua adequação técnica para integração em massa nas máquinas de preparo agrícola modernas. A solução técnica proposta melhorou a qualidade do cultivo do solo, reduziu o consumo de energia, minimizou a necessidade de intervenção do operador e apoiou o desenvolvimento sustentável do setor agroindustrial. Os resultados deste estudo podem ser aplicados diretamente por empresas agrícolas na equipagem de unidades de preparo do solo com sistemas de controle eletromecânicos avançados, visando aumentar a precisão, reduzir o consumo de combustível e melhorar a produtividade da máquina durante as operações em campo.
Rud et al. (Qui,) estudaram esta questão.