CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO DE ESTUFA E USO DE TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO DISCRETO PARA CONTROLE DE TEMPERATURA

Resumo

Este artigo apresenta a construção um protótipo de estufa e o desenvolvimento de um sistema de controle de temperatura experimental como aplicação do controle discreto de um sistema térmico. A geração e o controle de temperatura se encontra presente no ambio industrial, onde há vários níveis de complexidade para uso sastisfatório da energia térmica. A estrutura é composta por uma caixa de madeira, uma lâmpada de  como fonte de calor e um cooler para resfriamento. Realizou-se a medição da temperatura por meio de um sensor termopar, sendo os dados processados por um Arduino. Empregou-se o Método dos Mínimos Quadrados para estimação caixa cinza do sistema de temperatura na forma de função de transferência em tempo discreto. Determinou-se a conversão de temperatura em tensão do sensor por meio de expressões matemáticas, que permitiu a calibração do sistema. Os resultados se mostraram promissores, uma vez que se trata de uma planta térmica de primeira ordem com histerese e o controlador ser de cunho genérico. Contudo, a análise experimental do controle de temperatura se mostrou desafiadora. O principal fator de desafio no projeto foi a existência da histerese intrinseca neste tipo de sistema. Observou-se sua presença clara em temperaturas mais altas, além da diferença entre a velocidade de aquecimento da lâmpada e a resposta do cooler. Mesmo assim, o sistema mantém a temperatura dentro dos parâmetros especificados. Uma proposta de melhoria é a implementação de um controle de potência para a lâmpada, para proporcionar um aquecimento mais gradual.