Controle Model-free com estimadores algébricos: simulação e aplicação em um sistema de injeção direta de combustível.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Carvalho, Amauri Dias de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Automotive engineering; Dinamômetros; Dynamometers; Engenharia automotiva; Injeção (Engenharia); Injection (Engineering); Mathematical models (Simulation).; Modelos matemáticos (Simulação)
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-19122024-081218/

A indústria automotiva utiliza amplamente motores com sistemas de injeção direta de combustível para reduzir consumos e emissões. Quando equipados com um turbocompressor, podem ser reduzidos em tamanho e peso, tornando-o o melhor parceiro do motor elétrico em um veículo híbrido. A alta pressão de combustível é uma característica essencial na Injeção Direta e um sistema de controle eficiente para manter sua precisão é indispensável para garantir a correta atomização durante a injeção do combustível na câmara de combustão. O objetivo e principal contribuição desta tese é projetar e testar um controlador que apresente bom desempenho em todos os pontos de operação de um motor, com um único conjunto de parâmetros de ajuste. A técnica de controle escolhida foi o model-free control com estimadores algébricos para estimar as não linearidades e dinâmicas desconhecidas da planta em tempo real. Um modelo matemático da dinâmica do sistema de Injeção Direta foi definido para simular o sistema de controle no Matlab/ Simulink, obtendo-se excelentes resultados. A validação experimental foi realizada em uma bancada de testes do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), confirmando que o model-free é capaz de entregar eficiência em situações reais. Um protótipo de um sistema de Injeção Direta - uma ferramenta essencial para pesquisa e ensino - foi construído utilizando componentes do mesmo motor de três cilindros utilizado no IPT, criando a possibilidade de testar controladores e esquemas de injeção.