Utilização do programa Labview para desenvolvimento de um controle proporcional mais integral de rotação numa bancada de ensaios de um motor turbo-jato

• Autor(a) principal: Gibrail, Gustavo Brito
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
• Texto Completo: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/845763
• topic: Motores turbojato; Banco de ensaios; Ensaios de rotação; Aeronáutica

Está atualmente em projeto na Sub-divisão de Propulsão do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE / ASA-P) um motor do tipo turbo-jato de pequena potência. Paralelamente a este projeto, será construído um banco de ensaios para avaliar o desempenho dos protótipos produzidos e sua conformidade com as características desejadas no projeto. È desejado que este banco disponha de dois sistemas: sistema de aquisição de dados e sistema de controle automatizado, que utilizarão o programa Labview e placas de aquisição de dados, produzidos pela empresa National Instruments. O presente trabalho de graduação foca o controle da rotação, atuando na quantidade de combustível injetada na câmara de combustão. Para executar tal tarefa foram desenvolvidos dois programas no ambiente LabView, ambos utilizando um algoritmo de controle proporcional mais integral (PI), que busca promover acelerações suaves, porém não muito lentas, para qualquer valor final de rotação desejado. Além disso, o controle deve respeitar os limites de aceleração impostos pelo comportamento transiente do motor, que pode se tornar perigoso dependendo da taxa de aceleração do mesmo, devido aos limites impostos pelo mapa de funcionamento do compressor. A diferença entre os dois programas está na forma com que conseguem a gradação na elevação da rotação, tendo em vista que um controle PI simples é indiferente ao valor final desejado quanto aos tempos característicos. O primeiro é baseado na colocação de referências intermediárias de rotação e o segundo utiliza um escalonamento dos parâmetros de controle PI, de acordo com as faixas de rotação em que se está no momento. Foi deduzido o equacionamento da malha de controle, utilizando uma modelagem da dinâmica do motor e as funções de transferência para o caso de um controle PI simples. Tal fato contribuiu para deduzir as expressões analíticas da evolução temporal da rotação, posteriormente comparadas com as curvas geradas pelos algoritmos criados nesta pesquisa. O trabalho contém um número significativo de simulações, que permitem a comparação com resultados teóricos esperados e a avaliação da qualidade dos mecanismos criados para se conseguir uma taxa satisfatória de elevação da rotação.