Ao final da etapa de calibrac¸ ˜ao do modelo, como apresentado no cap´ıtulo 4, o conjunto de equac¸ ˜oes que regem a evoluc¸ ˜ao do ponto de vista t ´ermico do motor foi gerado, discretizado e codificado na estrutura microcontrolada, respons ´avel pelo acionamento e conduc¸ ˜ao de um ciclo de lavagem.
Novos experimentos s ˜ao realizados, executando o modelo de forma paralela `a execuc¸ ˜ao do ciclo, contudo sem interferir na sua execuc¸ ˜ao ou gerar valores de re- sist ˆencia para o lac¸o de controle. Os objetivos desses testes s ˜ao avaliar o desempe- nho do modelo em diferentes condic¸ ˜oes de carga, velocidade e temperatura inicial para
Figura 5.14: Motor B - Perfil de temperatura durante ciclo de agita¸c˜ao e centrifuga¸c˜ao que seja poss´ıvel estressar o modelo e verificar sua robustez perante situac¸ ˜oes extre- mas, garantindo que, caso funcione adequadamente em condic¸ ˜oes lim´ıtrofes, tamb ´em operar ´a de forma correta em condic¸ ˜oes dom ´esticas normais.
Adicionalmente, estes testes tamb ´em contribuem para a verificac¸ ˜ao do mo- delo codificado no software embarcado, permitindo avaliar a exist ˆencia de erros de programac¸ ˜ao caso os resultados encontrados nessa etapa divirjam daqueles encon- trados na etapa de calibrac¸ ˜ao.
Nesta sec¸ ˜ao ser ˜ao apresentados os dados relativos `a velocidade do motor, para que se possa contextualizar novamente o ciclo com o perfil t ´ermico; a temperatura real, obtida com termopares; a temperatura medida atrav ´es da resist ˆencia e a temperatura estimada pelo modelo, permitindo compar ´a-las e avaliar a precis ˜ao do modelo.
5.4.1: Motor A
O motor da plataforma vertical foi submetido, em temperatura ambiente, a um ciclo com perfil de agitac¸ ˜ao similar ao verificado na etapa anterior, mas em um equipa- mento com maior capacidade de centrifugac¸ ˜ao, evidenciada pela velocidade atingida nos momentos finais, como vemos na figura 5.15.
Pode-se notar uma diferenc¸a constante entre a temperatura medida atrav ´es do termopar e as demais, sendo isso um efeito da variac¸ ˜ao da resist ˆencia estat ´orica de motor para motor, influenciando os par ˆametros da equac¸ ˜ao 4.3, que converte valo-
Figura 5.15: Motor A - Compara¸c˜ao entre a temperatura estimada e medida res de resist ˆencia para temperatura. Um pequeno desvio do valor definido como re- sist ˆencia base ´e suficiente para gerar o erro visualizado no gr ´afico. No entanto, este erro encontra-se dentro da margem de toler ˆancia e n ˜ao interfere no desempenho do produto como um todo.
Quanto `a comparac¸ ˜ao entre os valores estimado e medidos de temperatura, pode-se verificar que o modelo ´e capaz de seguir adequadamente o comportamento da temperatura do motor, apresentando diverg ˆencias apenas enquanto a medic¸ ˜ao de resist ˆencia n ˜ao ´e atualizada. H ´a ainda espac¸o para melhorias com a realizac¸ ˜ao de um ajuste fino do modelo.
Observa-se o fato de que, durante a centrifugac¸ ˜ao, n ˜ao h ´a atualizac¸ ˜ao do valor de temperatura medido, pois o motor necessitaria ser parado para realiz ´a-la; por outro lado, o modelo t ´ermico continua gerando valores coerentes, permite um controle mais fino do motor e da sua capacidade de gerar torque.
5.4.2: Motor B
O motor da plataforma horizontal passou, at ´e o momento, por um conjunto maior de testes, devido ao est ´agio avanc¸ado em que o produto se encontra. Dessa forma, o modelo encontra-se mais desenvolvido e apresenta erros consideravelmente peque- nos em relac¸ ˜ao `a medic¸ ˜ao de resist ˆencia.
tura iniciais para o motor que variavam entre 4◦C a altas temperaturas, superiores a
60◦C, passando pela temperatura ambiente. Em alguns casos tamb ´em foram execu- tados dois ciclos, ao inv ´es de um, para aumentar o tempo de observac¸ ˜ao do modelo e verificar se n ˜ao haveria efeitos indesejados da sua longa operac¸ ˜ao.
Na imagem 5.16, a temperatura inicial do equipamento ´e aproximadamente 4◦C, com carga cr´ıtica e s ˜ao executadas duas rodadas consecutivas do mesmo ciclo
de agitac¸ ˜ao. Como na an ´alise do motor A, h ´a uma diferenc¸a constante entre os valo- res medidos por termopar e por resist ˆencia dos enrolamentos, novamente atribu´ıdo a diferenc¸as entre o valor real da resist ˆencia do motor e valor definido em c ´odigo.
Importante, por ´em, ´e verificar que o modelo t ´ermico acompanha, inclusive du- rante a centrifugac¸ ˜ao, adequadamente o perfil de temperatura do motor. Quando com- parado `a medida por resist ˆencia, verifica-se qu ˜ao pr ´oximos ambas as temperaturas se encontram, permitindo gerar um bom n´ıvel de confianc¸a em relac¸ ˜ao ao desempenho do modelo. Adicionalmente, isto ´e feito sem a atualizac¸ ˜ao peri ´odica do modelo, ou seja, ele est ´a sendo executado sem qualquer refer ˆencia.
Figura 5.16: Motor B - Compara¸c˜ao entre temperaturas medida e estimada - Temperatura do motor 4◦C
A seguir, o mesmo ciclo foi empregado, mas iniciado quando o motor encontrava- se com elevada temperatura, pr ´oxima dos 100◦C, como v ˆe-se na figura 5.17. Nota-se que o algoritmo de atualizac¸ ˜ao foi integrado ao c ´odigo do modelo, impedindo que a diverg ˆencia entre eles assuma valores inaceit ´aveis.
O ´ultimo teste, na figura 5.18, realizado em temperatura ambiente, contribui para comprovar a confianc¸a sobre o desempenho do modelo. Novamente se ressalta
Figura 5.17: Motor B - Compara¸c˜ao entre temperaturas medida e estimada - Temperatura do motor 100◦C
o ganho trazido com o modelo ao permitir a estimac¸ ˜ao da temperatura, em acordo com a medic¸ ˜ao direta por sensores, mesmo durante per´ıodos em que o m ´etodo padr ˜ao n ˜ao
´e capaz de operar adequadamente.
Figura 5.18: Motor B - Compara¸c˜ao entre temperaturas medida e estimada - Temperatura do motor 25◦C