Desenvolvimento de um amortecedor mecânico ativo baseado em princípios eletromagnéticos e de controle de sistemas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sato, Alysson Akio
Data de Publicação: 2019
Outros Autores: Correa, Eliezer Luzzi, Bruno, Felipe de Oliveira
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/1/27952
Resumo: Sistemas de suspensão passiva e semi-ativa tem sido vastamente utilizados em automóveis e em equipamentos industriais, porém o conjunto massa, mola e amortecedor hidráulico apresentaram poucas mudanças em sua concepção. Amortecedores ativos, embora conhecidos a certo tempo, não são frequentemente aplicados devido a sua alta complexidade e custo elevado, apesar de possibilitar um desempenho melhor. Neste trabalho foi desenvolvido um amortecedor eletromagnético ativo voltado para o uso automobilístico e seu sistema de controle por meio de simulações como prova de conceito de seu funcionamento. Este documento apresenta todo o estudo do projeto, desde a parte mecânica do amortecedor, simulações do circuito eletromagnético, por meio do software FEMM, Finite Element Method Magnetics, método dos elementos finitos magnéticos, que utiliza o método de elementos finitos, o estudo e projeto de um conversor eletrônico para acionamento das bobinas, até a simulação do amortecedor projetado e ambos os sistemas de controle desenvolvidos, controlador PID, ProporcionalIntegral-Derivativo, sistema de controle proporcional, integral e derivativo, e fuzzy, e os resultados obtidos em relação a critérios de conforto e eficiência energética.
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Neste trabalho foi desenvolvido um amortecedor eletromagnético ativo voltado para o uso automobilístico e seu sistema de controle por meio de simulações como prova de conceito de seu funcionamento. Este documento apresenta todo o estudo do projeto, desde a parte mecânica do amortecedor, simulações do circuito eletromagnético, por meio do software FEMM, Finite Element Method Magnetics, método dos elementos finitos magnéticos, que utiliza o método de elementos finitos, o estudo e projeto de um conversor eletrônico para acionamento das bobinas, até a simulação do amortecedor projetado e ambos os sistemas de controle desenvolvidos, controlador PID, ProporcionalIntegral-Derivativo, sistema de controle proporcional, integral e derivativo, e fuzzy, e os resultados obtidos em relação a critérios de conforto e eficiência energética.Passive and semi-active suspension systems have been widely used in vehicles and industrial equipments, but hydraulic mass-spring-damper systems have shown few changes in their concept. Active damper, although being known for a while, they are not applied due to high complexity and cost, although they allow better performance. In this document was developed an active electromagnetic damper for automotive use and its control system through simulations as proof of concept of its behavior. This document shows all the studies involved in this project, such as mechanical parts of the damper, the simulations of the electromagnetic circuit by means of software FEMM, Finite Elements Methods Magnetics, which uses the finite elements method, the topology of the mechanical part, which is designed based in past studies, the actuator system to power the damper coils, buck converter, the simulation of the designed damper with two control systems, PID, Proportional-Integral-Derivative, and fuzzy controller, and the results obtained in relation to the criteria of comfort energy efficiency.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaGraduação em Engenharia de Controle e AutomaçãoUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSAutomóveis - AmortecedoresEletromagnetismoCampos magnéticosControladores PIDControle automáticoAutomobiles - Shock absorbersElectromagnetismMagnetic fieldsPID controllersAutomatic controlDesenvolvimento de um amortecedor mecânico ativo baseado em princípios eletromagnéticos e de controle de sistemasDevelopment of an active mechanical damper based on electromagnetic and system control principlesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaOroski, ElderPinho, Antônio CarlosMello, Alexandre José Tuoto SilveiraPece, CarloFrencl, Victor BaptistaSato, Alysson AkioCorrea, Eliezer LuzziBruno, Felipe de Oliveirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_COEAU_2019_2_01.pdfCT_COEAU_2019_2_01.pdfapplication/pdf3913369http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27952/1/CT_COEAU_2019_2_01.pdfd7f88f1f4e02c53223437ee76160e7f9MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27952/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_COEAU_2019_2_01.pdf.txtCT_COEAU_2019_2_01.pdf.txtExtracted texttext/plain131142http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27952/3/CT_COEAU_2019_2_01.pdf.txt909416afb7f55038025baa9a74799be9MD53THUMBNAILCT_COEAU_2019_2_01.pdf.jpgCT_COEAU_2019_2_01.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1301http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27952/4/CT_COEAU_2019_2_01.pdf.jpg760c31d37f0db9ddc8adfaa1f4f171a6MD541/279522022-04-12 03:07:23.53oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-04-12T06:07:23Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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