Aprimorando a Bombagem de Água Eficiente em Energia com Controle Inteligente: Um Estudo Comparativo de Lógica Fuzzy Avançada e Controladores PID no Simulink/MATLAB

Os recursos hídricos são cruciais para o desenvolvimento social e econômico, as necessidades humanas e a produção de alimentos. No entanto, com a escassez de água em ascensão, minimizar desperdícios durante a bombagem é vital. O uso de motores DC para a bombagem oferece uma solução para uma gestão de água sustentável e eficiente. Este estudo explora estratégias de controle inteligente para aumentar a eficiência energética em sistemas de bombagem de água, comparando Controladores de Lógica Fuzzy Avançada e Controladores PID por meio de simulação. A pesquisa visa otimizar a abordagem de controle para operações de bombagem de água, melhorando a eficiência energética e o desempenho do sistema. Os resultados da simulação indicam que ambos os controladores regulam efetivamente as operações de bombagem de água. O Controle de Lógica Fuzzy Avançada oferece melhor resposta aos pontos de ajuste, com um overshoot mínimo de 0,7%, tempo de estabilização rápido de 0,052 segundos, tempo de subida de 0,048 segundos, tempo de pico de 0,05 segundos e sem erro em estado estacionário, em comparação com o Controlador PID com overshoot de 10%, tempo de estabilização de 0,23 segundos, tempo de subida de 0,048 segundos, tempo de pico de 0,078 segundos e sem erro em estado estacionário. Além disso, o Controle de Lógica Fuzzy Avançada apresenta desempenho geral melhor em termos de eficiência energética e robustez comparado ao controlador PID. Os achados sugerem que a eficiência energética dos sistemas de bombagem de água pode ser significativamente aumentada utilizando abordagens do Controlador de Lógica Fuzzy Avançada, especificamente o Controle de Lógica Fuzzy Avançada. Este estudo contribui para o desenvolvimento de métodos de controle para sistemas de gestão sustentável de água com potenciais aplicações em agricultura, irrigação e distribuição de água.