I Simposio de Postgrado 2023. Ingeniería, ciencias e innovación

MÓDULO_ 05 Ingeniería Eléctrica 106 SISTEMA DE GESTIÓN DE AGUA Y ENERGÍA PARA CULTIVOS A CAMPO ABIERTO MEDIANTE CONTROL PREDICTIVO ROBUSTO RESUMEN En el contexto de la agricultura, en un país afectado por una “megasequía” y la extracción irresponsable de agua subterránea, existe la necesidadde optimizar el usodel agua destinada a riego, siendo crucial encontrar la cantidad que permita maximizar el rendimiento de los cultivos, mientras se minimiza el uso de energía y agua. Por esto, en esta tesis se propone un sistema de gestión de agua y energía basado en control predictivo robusto, aplicado a cultivos en campo abierto. Para implementar este sistema se caracteriza el comportamiento y las incertezas de la radiación solar, temperatura ambiente, velocidad del viento y precipitaciones, las cuales perturban directamente al sistema, mediante modelos difusos Takagi- Sugeno e intervalos de predicción basados en números difusos. Además, para estimar el volumen de agua disponible dentro de la zona, se diseña un sistema hidrogeológico que considera la dinámica de las precipitaciones, escorrentía, riego y bombeo desdepozos,permitiendocalcular larecargadeaguasubterránea y analizar el impacto ambiental debido a su extracción. Se evalúa el desempeño del sistema de gestión en varios escenarios, demostrando que la incorporación de intervalos de predicción en el controlador robusto permite compensar las incertezas asociadas a las variables climáticas. Así, se maximiza el rendimiento de los cultivos y se alcanza una gestión sustentable de agua y energía, al extraer menos agua subterránea de la que se renueva, al mismo tiempo que se emplean fuentes de energía renovable. Javier Ocaranza 1* , Doris Sáez Hueichapan 1,2 , Linda Daniele 3,4,5 , Constanza Ahumada 1 1Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile. 2 Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería. 3Departamento de Geología, Universidad de Chile. 4 Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes 5 Centro Avanzado para Tecnologías del Agua *Email: javier.ocaranza@ing.uchile.cl