Aplikasi Kontrol Digital Untuk Pemupukan Secara Variable Rate Pada Sistem Pertanian Presisi
Authors: Manalu Lamhot P. 
Published: December 2019

Precision agriculture has many facets including guidance, yield mapping, variable rate application and remote sensing. Variable rate nitrogen fertilization is a technique being developed for fertilizer application in recent years. One of the main problems in variable rate nitrogen fertilization is controlling the fertilizer application rate according to the soil nitrate level. In this paper, a digital control system for variable rate nitrogen fertilization is presented. A pole-placement controller design based on the simplified process model is used in this system. The system dynamic response of the pole-placement controller was simulated under the condition with torque disturbance and the condition without torque disturbance. The digital controller was then implemented into a prototype system and the dynamic response of the control system was tested under different torque disturbance conditions. The control system performed at acceptable levels under small external torque disturbance conditions. However, under large torque disturbances, the steady-state offset error in the system response was not acceptable and the use of a robust controller for both tracking control and disturbance rejection was recommended. This paper presents a simulation of the use of digital control for variable rate fertilization The benefits of using variable rate technology are very clear. Low yielding areas of the field are no longer over fertilized resulting in reduction of costs in those areas.Pertanian presisi memiliki banyak aspek diantaranya pengukuran, pemetaan hasil, aplikasi laju tidak tetap dan penginderaan jarak jauh. Pemupukan nitrogen secara laju tidak tetap (variable rate) adalah teknik yang dikembangkan untuk aplikasi pemupukan dalam beberapa tahun terakhir. Salah satu masalah utama dalam pemupukan nitrogen secara laju tidak tetap yaitu mengontrol jumlah pemakaian pupuk agar sesuai dengan kandungan nitrat tanah. Tulisan ini menyajikan studi tentang aplikasi sistem kontrol digital untuk pemupukan nitrogen secara laju tidak tetap dalam kerangka pertanian presisi (precision farming). Sebuah desain kontroler tiang-penempatan didasarkan penyederhanaan modelnya digunakan dalam sistem ini. Sistem respon dinamik dari pengontrol tiang-penempatan disimulasikan pada kondisi dengan gangguan torsi dan kondisi tanpa gangguan torsi. Kontrol digital kemudian diimplementasikan ke dalam sistem prototipe dan respon dinamik dari sistem kontrol diuji di bawah kondisi gangguan torsi yang berbeda. Sistem kontrol dilakukan pada tingkat yang dapat diterima dalam kondisi gangguan torsi eksternal yang kecil. Namun, di bawah gangguan torsi besar, kondisi steady yang mengimbangi kesalahan dalam respon sistem tidak dapat diterima. Tulisan ini menyajikan simulasi penggunaan kontrol digital untuk pemupukan secara variable rate. Tujuan penggunaan teknologi variable rate adalah agar lokasi dengan produktivitas rendah tidak lagi dipupuk secara berlebihan sehingga mengurangi biaya.Keywords: fertilization, digital control, variable rate, precision farming.