| motor | controle | carga | erro |
|---|---|---|---|
| Stepper | PID | 0 | 0.189 |
| Stepper | PID | 0 | 0.195 |
| Stepper | PID | 0 | 0.231 |
| Stepper | PID | 25 | 0.231 |
| Stepper | PID | 25 | 0.233 |
| Stepper | PID | 25 | 0.264 |
| Stepper | PID | 50 | 0.269 |
| Stepper | PID | 50 | 0.235 |
| Stepper | PID | 50 | 0.246 |
| Stepper | PID | 75 | 0.281 |
| Stepper | PID | 75 | 0.314 |
| Stepper | PID | 75 | 0.297 |
| Stepper | PID | 100 | 0.328 |
| Stepper | PID | 100 | 0.322 |
| Stepper | PID | 100 | 0.309 |
| Stepper | Fuzzy | 0 | 0.216 |
| Stepper | Fuzzy | 0 | 0.190 |
| Stepper | Fuzzy | 0 | 0.141 |
| Stepper | Fuzzy | 25 | 0.224 |
| Stepper | Fuzzy | 25 | 0.201 |
| Stepper | Fuzzy | 25 | 0.189 |
| Stepper | Fuzzy | 50 | 0.226 |
| Stepper | Fuzzy | 50 | 0.209 |
| Stepper | Fuzzy | 50 | 0.215 |
| Stepper | Fuzzy | 75 | 0.247 |
| Stepper | Fuzzy | 75 | 0.226 |
| Stepper | Fuzzy | 75 | 0.277 |
| Stepper | Fuzzy | 100 | 0.293 |
| Stepper | Fuzzy | 100 | 0.267 |
| Stepper | Fuzzy | 100 | 0.315 |
| Servo | PID | 0 | 0.159 |
| Servo | PID | 0 | 0.144 |
| Servo | PID | 0 | 0.168 |
| Servo | PID | 25 | 0.198 |
| Servo | PID | 25 | 0.196 |
| Servo | PID | 25 | 0.194 |
| Servo | PID | 50 | 0.221 |
| Servo | PID | 50 | 0.209 |
| Servo | PID | 50 | 0.204 |
| Servo | PID | 75 | 0.242 |
| Servo | PID | 75 | 0.236 |
| Servo | PID | 75 | 0.246 |
| Servo | PID | 100 | 0.255 |
| Servo | PID | 100 | 0.323 |
| Servo | PID | 100 | 0.304 |
| Servo | Fuzzy | 0 | 0.108 |
| Servo | Fuzzy | 0 | 0.122 |
| Servo | Fuzzy | 0 | 0.121 |
| Servo | Fuzzy | 25 | 0.176 |
| Servo | Fuzzy | 25 | 0.158 |
| Servo | Fuzzy | 25 | 0.165 |
| Servo | Fuzzy | 50 | 0.179 |
| Servo | Fuzzy | 50 | 0.179 |
| Servo | Fuzzy | 50 | 0.207 |
| Servo | Fuzzy | 75 | 0.205 |
| Servo | Fuzzy | 75 | 0.240 |
| Servo | Fuzzy | 75 | 0.179 |
| Servo | Fuzzy | 100 | 0.262 |
| Servo | Fuzzy | 100 | 0.252 |
| Servo | Fuzzy | 100 | 0.254 |
Aula 20 | Dados - Kaleb Aquino Mileib
🎯 Objetivos:
Com base no experimento descrito e no banco de dados fornecido, o aluno deverá:
- Compreender o planejamento do experimento e os princípios de um delineamento fatorial triplo.
- Realizar a análise de variância (ANAVA) para investigar os efeitos principais e as interações entre os fatores.
- Gerar gráficos de interação que ajudem a visualizar os efeitos simultâneos dos fatores sobre o erro.
- Interpretar os resultados obtidos e propor recomendações técnicas com base nos dados.
Contexto do Experimento
| Uma equipe de engenheiros mecatrônicos está desenvolvendo um sistema de posicionamento de precisão utilizando atuadores lineares para aplicações industriais. O objetivo é obter alta exatidão no deslocamento dos atuadores, mesmo sob diferentes condições de carga e controle. Para isso, foi planejado um experimento em DIC com o intuito de avaliar como o tipo de motor, o algoritmo de controle e a carga aplicada influenciam o erro médio de posicionamento do sistema. |
| O erro de posicionamento é definido como a média das diferenças absolutas entre a posição final do atuador e a posição-alvo, medida em milímetros (mm). Quanto menor esse erro, melhor o desempenho do sistema. |
🧪 Descrição do Experimento
O experimento segue um delineamento fatorial triplo completo com os seguintes fatores e níveis:
Fator A – Tipo de motor (2 níveis):
- Stepper
- Servo
Fator B – Algoritmo de controle (2 níveis):
- PID (Controle Proporcional-Integral-Derivativo)
- Fuzzy (Controle Lógico Nebuloso)
Fator C – Carga aplicada (5 níveis):
- 0 N
- 25 N
- 50 N
- 75 N
- 100 N
Cada combinação dos níveis dos três fatores foi repetida 3 vezes, totalizando 60 observações. Durante cada ensaio, o atuador foi instruído a realizar um deslocamento padrão, e o erro de posicionamento foi registrado.
O banco de dados com os resultados já está disponível para análise. Nele, constam os seguintes campos:
motor: tipo de motor utilizadocontrole: algoritmo de controle empregadocarga: carga aplicada ao sistemaerro: erro médio de posicionamento (em mm)
🗃 Banco de dados:
✍ Pergunta-se:
- Qual é o total de combinações de tratamentos possíveis neste experimento? Quantas repetições foram realizadas por tratamento?
- Qual é a principal vantagem de se utilizar um delineamento fatorial triplo em vez de três experimentos separados?
- A interação entre os fatores foi significativa? Se sim, como isso influencia a interpretação dos efeitos principais?
- Com base nos resultados da ANAVA, qual combinação de fatores resulta no menor erro de posicionamento médio? Justifique sua resposta.
- Qual(is) fator(es) parece(m) ter maior influência no desempenho do sistema? Essa influência é consistente para todos os níveis dos outros fatores?
- Quais gráficos você utilizaria para auxiliar a interpretação dos resultados? Explique o porquê.
- Considerando um cenário de aplicação industrial, em que precisão e economia de energia são importantes, qual motor e controle você recomendaria? Por quê?
- Qual o tipo de delineamento utilizado neste experimento? Por que ele é adequado para essa situação? Haveria algum outro delineamento mais indicado se existisse alguma fonte sistemática de variação, como temperatura ambiente?