Defesa “Assessment of energy harvesting and active control with a full car model”

O estudante Yuri Leonel Alves Morangueira, orientado pelo Prof. José Carlos de Carvalho Pereira, Dr.Eng., defenderá seu TCC na próxima quinta-feira (13/02) às 9h na Sala de Reuniões 1 (Bloco A/EMC). A defesa é vinculada ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica. A sala tem capacidade para até 16 pessoas.

Banca:

 

Título: “Assessment of energy harvesting and active control with a full car model”

Resumo:

Dado o crescimento populacional e o consequente aumento da demanda por energia, fontes alternativas e renováveis de energia são um tópico de grande interesse atual para a maior parte do mundo. Além disso, é notável que a indústria automotiva e engenheiros automotivos tenham como objetivo desenvolver carros com melhor desempenho, mais seguros e mais confortáveis, etc. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade de materiais piezoelétricos na captação de energia a partir da vibração do sistema de suspensão – uma energia que é frequentemente desperdiçada – e avaliar o controle ativo para o desenvolvimento de uma suspensão ativa – oferecendo um sistema mais confortável. Para isso, é desenvolvida a formulação matemática de um veículo, o modelo completo de 8 GDL (graus de liberdade) e o modelo completo de 20 GDL acoplado ao modelo de disco piezoelétrico. Para as entradas do modelo, é considerada a entrada de lombada, modelada como meia onda senoidal, e a excitação de classe de rodovia, conforme norma ISO 8608. Além disso, propõe-se uma comparação de desempenho de duas estratégias de controle distintas: o controlador PID (proporcional-integral-derivativo) e o controlador LQR (regulador quadrático linear). Os resultados de geração usando PZT-5H (titanato de zirconato de chumbo), para a excitação de classe de rodovia, obtiveram valores RMS de 0,09 mW e 0,15 mJ /cm³ para potência elétrica e densidade de energia elétrica, respectivamente, com o conjunto das quatro rodas. Em relação à análise de controle, para a excitação de classe de rodovia, o controlador LQR reduziu a aceleração RMS do assento do motorista de 1,11 m / s² (avaliação desconfortável, conforme indicado pela norma ISO 2631) para 0,59 m / s² (avaliação um pouco desconfortável, pela mesma norma), uma redução de aproximadamente 47%.

Palavras-chave: Dinâmica veicular, Modelo completo de veículo, Materiais piezoelétricos, Captação de energia, Controle Ativo.