Otimização do controlador fuzzy via algoritmo PSO para gerenciamento de energia de veículo elétrico com baterias e supercapacitores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Chiconato, Bruno Roberto Ansbach
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37404
Resumo: With the increasing effects of global warming and the scarcity of oil, the development of alternative transportation technologies has been accelerated. In this study, a model of an electric veh icle is proposed that uses an energy storage system composed of batteries and supercapacitors, managed by a fuzzy controller. However, the optimal energy distribution of the system is challenging for the fuzzy controller. Therefore, a particle swarm optimization (PSO) algorithm is developed to find the ideal membership functions of the system. The PSO algorithm is a computational method that optimizes a problem by means interatively, in order to improve a candidate solution. We conduct simulations in the Google Colab environment using the python programming language. Comparing the non-optimized fuzzy controller with the optimized fuzzy controller, the results indicate that the latter presented significantly better energy distribution.
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spelling Otimização do controlador fuzzy via algoritmo PSO para gerenciamento de energia de veículo elétrico com baterias e supercapacitoresOptimization of fuzzy controller via PSO algorithm for energy management of electric vehicle with batteries and supercapacitorsVeículos elétricosBaterias elétricasControladores elétricosSistemas difusosPython (Linguagem de programação de computador)Electric vehiclesElectric batteriesElectric controllersFuzzy SystemsPython (Computer program language)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAWith the increasing effects of global warming and the scarcity of oil, the development of alternative transportation technologies has been accelerated. In this study, a model of an electric veh icle is proposed that uses an energy storage system composed of batteries and supercapacitors, managed by a fuzzy controller. However, the optimal energy distribution of the system is challenging for the fuzzy controller. Therefore, a particle swarm optimization (PSO) algorithm is developed to find the ideal membership functions of the system. The PSO algorithm is a computational method that optimizes a problem by means interatively, in order to improve a candidate solution. We conduct simulations in the Google Colab environment using the python programming language. Comparing the non-optimized fuzzy controller with the optimized fuzzy controller, the results indicate that the latter presented significantly better energy distribution.Com o aumento dos efeitos do aquecimento global e a escassez de petróleo, o desenvolvimento de tecnologias alternativas de transporte tem sido acelerado. Nesse sentido, vem crescendo no mundo nos últimos anos a produção de veículos elétricos que utilizam baterias para armazenamento de energia. Este estudo propõe um modelo de veículo elétrico que utiliza um sistema de armazenamento de energia composto por baterias e supercapacitores, gerenciado por um controlador do tipo fuzzy. No entanto, a distribuição ótima de energia do sistema é desafiadora para o controlador fuzzy. Por isso, um algoritmo de otimização por enxame de partículas é desenvolvido para encontrar as funções de pertinência ideais do sistema. Esse algoritmo é um método computacional que otimiza um problema por meios interativos, a fim de melhorar uma solução candidata. Simulações foram realizadas no ambiente do Google Colab utilizando a linguagem de programação python. Comparando o controlador fuzzy não otimizado com o controlador fuzzy otimizado, os resultados indicam que este último apresentou uma distribuição de energia significativamente melhor.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilDepartamento Acadêmico de Engenharia ElétricaEngenharia ElétricaUTFPRCorrêa, Fernanda CristinaCorrêa, Fernanda CristinaMartins, Marcella Scoczynski RibeiroIvanqui, JosmarChiconato, Bruno Roberto Ansbach2025-07-09T17:37:53Z2025-07-09T17:37:53Z2024-06-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfCHICONATO, Bruno Roberto Ansbach. Otimização do controlador fuzzy via algoritmo PSO para gerenciamento de energia de veículo elétrico com baterias e supercapacitores. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37404porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-07-10T06:19:12Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/37404Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-07-10T06:19:12Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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