Estrategia de controle de um sistema com bifurcação de potencia

Orientador: Alvaro Geraldo Badan PalharesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: A energia cinética perdida na frenagem de um veículo em forma de calor pode ser armazenada em um volante. A estratégia do ciclo de operação de um veiculo híbrido vizando otimizar o fluxo de potência entre as diferentes fontes de energia, mostra como armazenar e utilizar esta energia para tracionar o veículo. Uma simulação do ciclo de operação do veículo feita em um protótipo em escala reduzida constituido de dois motores e um volante, uma caixa planetária que bifurca a potência e uma carga correspondente às condições de operação, demonstra como deve operar os motores CC nas três fases do ciclo de operação. Como os motores CC são alimentados por recortadores , um modelo matemático através de transformações pontuais é desenvolvido para determinar a região de estabilidade do sistema (m2 tor CC - recortador), como função da relação entre os polos el~ trico e mecânico, ganho de malha direta do sistema e frequência de operação do recortador. Por fim é feita uma análise e modelagem matemática do contrôle de velocidade por realimentação de estado sem o uso do tacômetro, também é implementada uma simulação desta forma de controle.Abstract: Kinetic energy, lost in the form of heat when braking a vehicle, can be stored in a flywheel. The strategy of a hybrid vehicle's operating cycle, which aims to optimize the power flow between the several sources of energy, demonstrates how to store and use this energy to provide thrust to move the vehicle. A simulation of the vehicle's operating cycle, performed on a reduced scale prototype consisting of two motors and a flyweel, a planetary box which bifurcates the power, and a load corresponding to the operating conditions, demonstrates how DC motors should operate in the three phases of the operating cycles. Since DC motors are fed by choppers, a mathematical model is developed through a series of points to determine,the system's stability zone (DC motor - chopper) as a function of the relation between the electrical and mechanical poles, direct network gain of the system, and the chopper's operating frequency. Finally, an analysis and a mathematical model of the speed control through state feedback without tachometer is performed, and a simulation of the control form is also implemented.MestradoMestre em Engenharia Elétric