A ´ultima etapa do desenvolvimento do projeto consiste em realimentar o lac¸o de controle com os valores de resist ˆencia calculados a partir da estimativa de temperatura do modelo, atrav ´es da equac¸ ˜ao 4.2, e reduzir a frequ ˆencia da medic¸ ˜ao de resist ˆencia. Esta etapa foi realizada apenas com o motor B, at ´e o momento, e sua execuc¸ ˜ao constitui-se na alterac¸ ˜ao do c ´odigo embarcado para refletir as especificac¸ ˜oes de perio- dizac¸ ˜ao de medic¸ ˜ao de temperatura e estimac¸ ˜ao. Ap ´os a codificac¸ ˜ao, como podemos ver na figura 5.19, foi realiza uma primeira verificac¸ ˜ao referente a um ciclo de refer ˆencia completo em temperatura ambiente.
Como esperado, o comportamento do motor n ˜ao se alterou durante o expe- rimento por influ ˆencia da inserc¸ ˜ao de valores estimados de temperatura, garantindo sua correta operac¸ ˜ao.
Figura 5.19: Motor B - Perfil de temperatura e comportamento do motor ap´os realimen- ta¸c˜ao
Cap´ıtulo 6: Resultados
Neste cap´ıtulo, ser ˜ao apresentados e analisados os resultados tanto da etapa de verificac¸ ˜ao em tempo de execuc¸ ˜ao do algoritmo, apresentada na cap´ıtulo anterior, quanto da realimentac¸ ˜ao de informac¸ ˜oes de temperatura provenientes do modelo para o lac¸o de controle. Isto se dar ´a atrav ´es da an ´alise do erro m ´edio e o desvio padr ˜ao en- tre os valores estimados e medidos, trac¸ando uma comparac¸ ˜ao entre essas soluc¸ ˜oes, permitindo trac¸ar a comparac¸ ˜ao entre ambas as soluc¸ ˜oes discutidas.
6.1: Verificac¸ ˜ao do modelo t ´ermico em tempo de execuc¸ ˜ao
O m ´etodo de an ´alise escolhido ser ´a a comparac¸ ˜ao entre o valor de temperatura atrav ´es da medic¸ ˜ao de resist ˆencia, utilizado como refer ˆencia, e a temperatura esti- mada pelo modelo t ´ermico. Em seguida, a diferenc¸a entre esses valores ser ´a utilizada como base para avaliar sua influ ˆencia sobre o comportamento do produto.
Ser ´a desconsiderado o erro durante os per´ıodos de centrifugac¸ ˜ao, pois cons- tituem per´ıodos em que n ˜ao h ´a atualizac¸ ˜ao nos valores medidos, de forma que a comparac¸ ˜ao proposta perderia a coer ˆencia. Sendo assim, apenas os erros durante a fase de lavac¸ ˜ao ser ˜ao considerados.
6.1.1: Motor A
Como citado anteriormente, o motor A, e o produto que o utiliza, ainda avanc¸ar ˜ao pelas etapas de desenvolvimento da Whirlpool at ´e atingirem a maturidade necess ´aria para entrarem no mercado. Ainda assim, os resultados verificados na figura 6.1 j ´a s ˜ao promissores, apresentando uma diverg ˆencia consider ´avel apenas no per´ıodo cor- respondente a 25 minutos de ciclo, quando n ˜ao h ´a uma medic¸ ˜ao de resist ˆencia e o modelo se afasta do valor padr ˜ao.
Contudo, pode-se considerar esse erro, ainda que tenha acontecido durante o per´ıodo de lavac¸ ˜ao, desprez´ıvel, pois na atualizac¸ ˜ao seguinte da medic¸ ˜ao de tem- peratura, a diferenc¸a entre a temperatura estimada e a medida ´e praticamente nula, indicando que o modelo executou sua func¸ ˜ao adequadamente.
de 9.64◦C, valores extremamente altos e que poderiam comprometer a operac¸ ˜ao do
sistema. Desconsiderando-o, o erro passa a ser de −0.7◦C, com desvio padr ˜ao de 6.69◦C, apresentando uma melhora consider ´avel em relac¸ ˜ao a situac¸ ˜ao anterior. Natu- ralmente, ainda h ´a espac¸o para melhora, especialmente no que diz respeito `a precis ˜ao da estimac¸ ˜ao, mas a tend ˆencia do resultado indica que o algoritmo n ˜ao s ´o executou bem sua func¸ ˜ao, como tamb ´em indica que a evoluc¸ ˜ao natural do produto durante seu desenvolvimento contribuir ˜ao para seu aperfeic¸oamento.
Figura 6.1: Motor A - Erro de estima¸c˜ao para ciclo completo
6.1.2: Motor B
Primeiramente, para o caso em que o algoritmo foi executado sem qualquer m ´etodo de correc¸ ˜ao, na figura 6.2, podemos ver que h ´a um erro m ´edio constante entre a refer ˆencia e o valor estimado. Isso se d ´a ao fato de que o modelo inicia sua execuc¸ ˜ao com condic¸ ˜oes iniciais erradas que resultar ˜ao em sua diverg ˆencia do desejado. O erro diverge logo no in´ıcio at ´e atingir o valor final de 20◦C, de forma que o erro m ´edio ´e de 10.64◦C e desvio padr ˜ao de 6.75◦C.
A seguir, ao introduzir no programa o algoritmo de correc¸ ˜ao, verifica-se que os resultados tornam-se bastante desej ´aveis, atingiu valores muito pr ´oximos dos espera- dos, como v ˆe-se na figura 6.3. O modelo t ´ermico n ˜ao s ´o acompanha adequadamente o comportamento da temperatura medida atrav ´es da resist ˆencia, como o erro existente no caso anterior foi atenuado em grande intensidade.
Figura 6.2: Motor B - Erro de estima¸c˜ao sem algoritmo de corre¸c˜ao
estimac¸ ˜oes, dois desvios padr ˜oes, situar-se- ˜ao dentro de uma faixa de ±3◦C, mos- trando a maturidade e a capacidade do modelo t ´ermico em gerar resultados de alta confiabilidade.
Figura 6.3: Motor B - Erro de estima¸c˜ao ap´os utiliza¸c˜ao do m´etodo de corre¸c˜ao - Tem- peratura do motor 100◦C
O ´ultimo experimento apresentado segue esse padr ˜ao, confirmando os bons resultados atingidos pela aplicac¸ ˜ao do modelo t ´ermico no motor B, como vemos na fi- gura 6.4. Os pontos principais de diverg ˆencia entre modelo e medic¸ ˜ao ficam pr ´oximos do final de etapas de centrifugac¸ ˜ao, pois n ˜ao h ´a atualizac¸ ˜ao no valor de resist ˆencia, permitindo ao modelo ser executado sem refer ˆencia e, em alguns casos, divergir. Con-
tudo, assim que a resist ˆencia ´e atualizada, o modelo retoma o comportamento dese- jado e mant ´em o padr ˜ao de alta precis ˜ao e exatid ˜ao. Os resultados obtidos foram erro m ´edio de 0.09◦Ce desvio padr ˜ao de 2.22◦C, ou seja, 95% das amostras se encontram dentro da faixa de ±4.44◦C.
Figura 6.4: Motor B - Erro de estima¸c˜ao ap´os utiliza¸c˜ao do algoritmo de corre¸c˜ao - Temperatura do motor 25◦C