Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2025 |
| Autor(a) principal: |
Nogueira, Wellington Henrique |
| Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-24042025-073259/
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Resumo: |
A estratégia de gerenciamento do motor à combustão possui três principais subsistemas relacionados às cadeias de atuação: admissão de ar, ignição e combustível. O subsistema de admissão de ar emprega a válvula borboleta eletrônica como principal atuador. Esse subsistema utiliza o controle de posição desse atuador como uma malha interna de controle, manipulando sua posição conforme a demanda de fluxo de ar, determinada pelos coordenadores do sistema de gerenciamento do motor. O atuador apresenta características não-lineares, sobretudo nas regiões de Limp Home e abaixo do Limp Home. Devido a essas não-linearidades, é necessário que o projeto do sistema de controle considere essas características e atenda às necessidades de operação e transição entre as regiões da válvula borboleta, principalmente durante manobras de partida e regime de idle do motor. Este estudo tem como objetivo a aplicação da plataforma FLEX ECU para gerenciamento de um motor à combustão, incluindo a utilização de um controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) com compensador feedforward para controle da válvula borboleta eletrônica automotiva, com intuito de apresentar um método para o projeto do compensador feedforward e analisar seus efeitos em relação às não-linearidades do sistema. Inicialmente, foi realizado um estudo sobre a dinâmica do sistema para compreensão de seu funcionamento e das não-linearidades envolvidas. Um modelo da planta foi obtido utilizando-se um método de identificação de sistemas em malha fechada baseado na resposta ao degrau. O modelo obtido foi validado comparando-se com a resposta real da planta e utilizado para o projeto de um controlador PID. Além disso, experimentos foram conduzidos para obter-se um modelo que represente as não-linearidades do sistema. Este modelo foi aplicado para o projeto do compensador feedforward, em conjunto com o controlador PID, para compensar distúrbios e efeitos não-lineares envolvidos. O compensador feedforward mostrouse fundamental, o sinal dither, aplicado para compensar os atritos, e o esforço de pré-carga, utilizado para mitigar os efeitos da região de Limp Home, apresentaram bons resultados, minimizando os efeitos das não-linearidades presentes no sistema. Em resumo, o estudo aborda a modelagem da planta, com foco nas não-linearidades, e explora o controle PID em conjunto com o compensador feedforward projetado para melhorar o desempenho do controle da válvula borboleta eletrônica. |
