Estimador de condições de operação de compressores para transporte de carga
Author:
Claudino, Vinicius Souza
Abstract:
Para avaliação do funcionamento de compressores herméticos em ambiente laboratorial,
tipicamente são realizadas medições de grandezas relacionadas com sua operação, como
as pressões de sucção e de descarga. Após a instalação do compressor no produto final,
essas medições não podem mais ser feitas e a instalação de transdutores de pressão se
torna um processo invasivo, que exige a evacuação do sistema, a alteração da tubulação
para instalação dos transdutores e reintrodução do fluido refrigerante dentro do compressor, alterando, assim, as características originais do sistema. A criação de métodos não
invasivos, mais rápidos e ainda com uma confiabilidade significante levaria a um potencial
avanço na indústria. A tarefa atribuída a este trabalho é a de propor um método de
sensoriamento virtual para compressores combinando modelos de aprendizado profundo
e transformações do domínio do tempo para o domínio da frequência. Esta combinação
de técnicas de processamento e formato de modelos de aprendizado de máquina foi realizado para encontrar o melhor grupo de artifícios que possam inferir a temperatura de
evaporação do ensaio de um compressor hermético. Os principais tipos de modelo de
aprendizado profundo empregados foram as redes neurais convolucionais, redes que podem fazer a regressão de espectrogramas criados por diferentes transformadas do tempo
para a frequência, e as redes autoencoders, que conseguem trazer a entrada de grande
dimensionalidade no formato da saída de uma transformada rápida da Fourier (FFT, do
inglês Fast Fourier Transform) para uma representação mais compacta, que serve de entrada para outras redes neurais. Usando poucos segundos de aquisição, foi possível inferir
temperaturas de evaporação com erro de cerca de 1,5 ◦C, em ambientes com velocidades
de rotação desconhecidos em um compressor desconhecido. Acredita-se que ainda há espaço para melhorias na qualidade da estimação do método proposto e, para isso serão
avaliados outros modelos de regressão para abordar o problema em trabalhos futuros,
mas os resultados adquiridos são satisfatórios para diversas aplicações no contexto de
refrigeração.
Description:
Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica.
Universidade Federal de Santa Catarina.
Centro Tecnológico.
Departamento de Engenharia de Automação e Sistemas.