Dosificador acuícola de precisión sobre plataforma oscilante usando banda transportadora con realimentación de peso

Abstract

La presente tesis muestra el diseño, implementación y validación experimental de un dosificador de alimento acuícola montado sobre una plataforma oscilante, que incorpora una banda transportadora con realimentación de peso para lograr una dosificación precisa en condiciones dinámicas. El sistema enfrenta perturbaciones causadas por el movimiento de la plataforma, que afectan la lectura de la celda de carga. Para simular el movimiento del agua en condiciones de laboratorio, se implementó un mecanismo basado en el de biela-manivela invertido que genera un movimiento aproximadamente sinusoidal. Se desarrolló un modelo empírico de estimación de masa que utiliza datos de inclinación, velocidad angular y aceleración angular medidos por una unidad de medida inercial, cuyos parámetros fueron calibrados mediante un algoritmo genético. Se evaluaron escenarios de control con el almacenamiento de alimento lleno y parcial, ya que se consideraron dos dosificaciones seguidas. La variación de la masa en la faja representa un cambio en la planta, lo que requiere un control robusto. Se comparó el desempeño de un controlador proporcional, un difuso y un adaptativo.

This thesis presents the design, implementation, and experimental validation of an aquaculture feed dispenser mounted on an oscillating platform, incorporating a conveyor belt with weight feedback to achieve precise dosing under dynamic conditions. The system faces perturbations caused by platform movement, which affect the load cell readings. To simulate water motion under laboratory conditions, a mechanism based on an inverted crank-slider system was implemented, generating an approximately sinusoidal movement. An empirical mass estimation model was developed using inclination, angular velocity, and angular acceleration data obtained from an inertial measurement unit (IMU). The model parameters were calibrated using a genetic algorithm. Control scenarios were evaluated considering both full and partially depleted feed storage, as two consecutive dosings were performed. The variation of mass on the conveyor belt alters the plant dynamics, requiring robust control strategies. The performance of a proportional controller, a fuzzy controller, and an adaptive controller was compared.