Portal de Administração de Conferências - CEFET-MG, 19ª SEMANA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEFET-MG - 2023

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FILTRO DE KALMAN E FUSÃO DE SENSORES PARA MELHORIA DA LEITURA DE NÍVEL EM UMA PLANTA DIDÁTICA
Henrique José Avelar, Luis Paulo Fagundes, Otávio dos Santos Amaral

Última alteração: 2023-08-27

Resumo


A medição de nível em uma planta do Laboratório de Controle, do Campus Araxá, é obtida por meio de um sensor de pressão posicionado na base do reservatório cujo nível é controlado, sendo afetada fortemente por ruídos causados pela queda d’água devido à vazão de entrada do reservatório. O presente trabalho busca obter uma medida menos ruidosa do nível do reservatório com a utilização do filtro de Kalman e a fusão das informações de dois sensores, o sensor de nível existente e um sensor de vazão adicionado ao sistema. O sensor de vazão incluído é do tipo turbina, sendo que leitura da vazão de entrada do tanque é determinada por meio da medida do período do sinal de saída do sensor por um microcontrolador ESP32. O algoritmo do Filtro de Kalman foi programado neste mesmo microcontrolador, gerando uma leitura filtrada do nível do reservatório. Para verificação da eficácia do sistema, foram gerados gráficos comparando os dados de medição de nível do sistema original com os dados filtrados obtidos com o sistema proposto. Os resultados obtidos mostraram que o sistema conseguiu uma redução de 87% na variância do sinal de medição de nível. Com a redução do ruído de medição por meio da utilização do filtro de Kalman e da fusão de sensores, será possível melhorar o sistema de controle da planta em questão. Além disso, espera-se que o estudo do filtro de Kalman e sua utilização na fusão de sensores seja um acréscimo à formação dos alunos que utilizarão a planta de controle de nível.

Palavras-chave


Filtro de Kalman. Fusão de sensores. Medição de Nível.