Modelado y control jerárquico de crecimiento de cultivos en invernaderos

Resumen

La agricultura es uno de los principales motores económicos de la provincia de Almería. Hasta hace unos años, se ha mantenido una alta presencia en el marcado internacional, aunque actualmente la competencia está creciendo, tanto por parte de sectores muy tecnificados de países desarrollados, como con nuevos sectores en países menos desarrollados con costes de producción muy bajos. Únicamente la mejora de la productividad y la calidad pueden permitir el mantenimiento de la rentabilidad, siendo la tecnología parte esencial de este proceso. Evidentemente, la fase de producción en el invernadero es la más importante, por lo que deben realizarse los mayores esfuerzos por mejorar tanto la cantidad como la calidad de los frutos. El crecimiento de un cultivo se encuentra determinado por el clima en el que se encuentra y por la cantidad de agua y fertilizantes que se le aplican mediante el riego; por tanto, el adecuado manejo de estas variables permitirá controlar el crecimiento del cultivo. Sin embargo, el hecho de conseguir las condiciones óptimas de las variables climáticas y de fertirrigación supone un coste económico en cuanto a energía, agua y fertilizantes. Por tanto, lo ideal desde el punto de vista económico consiste maximizar el beneficio entendido como la diferencia entre los ingresos procedentes de la venta de la producción final y sus costes asociados. Empíricamente, se conocen las necesidades de agua y nutrientes de cada especie de cultivo. Como el problema de control de crecimiento de un cultivo bajo invernadero es complejo, una base de partida común en este ámbito consiste en suponer que las plantas recibe la cantidad de agua y ferilizantes que requieren en cada momento. De esta forma el problema se reduce al control del crecimiento de cultivos en función de las condiciones climáticas de su entorno. Por tanto, el objetivo principal de la presente tesis es el diseño e implementación de un sistema de cont