Sistema de controlo de temperatura optimizado para estabilização de amostras biológicas - Costa, Tiago Filipe Pinho da (2024)
Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um sistema de controlo da temperatura de amostras biológicas com vista à sua integração na plataforma tecnológica desenvolvida pela Empresa X. Esta plataforma recolhe e analisa o sinal retro-disperso resultante da interação da luz com as micro e nano estruturas que constituem a amostra biológica, permitindo a criação de perfis óticos que são posteriormente comparados por ferramentas de inteligência artificial. Este trabalho surge como uma solução que dinamiza o processo de análise de amostras biológicas pela plataforma da Empresa X, possibilitando o aumento do número de amostras para análise sem penalizar a fiabilidade dos resultados. De forma a garantir a consistência de resultados pela técnica de análise da Empresa X, deve-se assegurar que todas as amostras biológicas sob análise são sujeitas às mesmas condições de temperatura com processos de descongelamento idênticos e temperaturas de análise controladas. Assim, realizou-se um estudo que incluiu uma análise de requisitos e a identificação de limitações do sistema a ser desenvolvido, por forma a proporcionar condições térmicas às amostras e condições funcionais que permitam a integração no dispositivo médico desenvolvido pela Empresa X. Numa segunda fase, foi conduzida uma análise térmica ao sistema desenvolvido, tendo-se realizado sucessivas alterações de forma a aumentar a eficiência nas trocas de energia térmica e na capacidade de dissipação de calor. O foco principal no desenvolvimento deste sistema incidiu no tipo de controlo a implementar. Neste documento apresenta-se um estudo detalhado de vários tipos de controladores, identificando-se também o controlador PID como a solução mais adequada a considerar neste projeto. Deste modo, dado o conhecimento adquirido na área do controlo, foram realizados sucessivos testes que permitiram ajustar os parâmetros do controlador PID com base em métodos encontrados na literatura. Por fim, apresentam-se dois protocolos que visam validar os requisitos inicialmente estabelecidos. Neste âmbito, o desempenho do sistema desenvolvido é avaliado e são identificadas potenciais limitações de utilização, sendo propostas várias linhas de trabalho futuro que poderão contribuir para a melhoria da solução global da Empresa X.