Controle robusto via norma H-infinito com otimização por D-estabilidade aplicado às incertezas de posição de uma válvula reguladora de combustão interna em um acelerador eletrônico automotivo

Bruna Fortunato¹; Alessandro do Nascimento Vargas¹; Cristiano Marcos Agulhari¹

¹ Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Cornélio Procópio

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBA2018-0596

Resumo

Este trabalho propõe uma técnica de controle robusta para garantir o bom desempenho de um sistema de aceleração automobilístico. O processo de aceleração eletrônica é composto basicamente por uma placa de estrangulamento, que determina o posicionamento correto para a entrada e ajuste de ar no processo de combustão, uma mola que garante a posição semi aberta da válvula em caso de falha e um sensor de posição angular. Além disso, existem não linearidades e incertezas presentes no posicionamento final da válvula borboleta, sendo os principais influenciadores detectados durante o processo de comunicação embarcado, tais como engrenagens, atrito e falhas do sensor de posição, ocasionando em uma maior perda de potência ou falha do motor, colocando em risco a vida humana. Diante disto, este trabalho propõe uma alternativa de controle robusto aplicado a posição de uma válvula borboleta, com o objetivo de aumentar a confiabilidade do sistema de aceleração eletrônica. A partir dos estados identificados e por meio da resolução de desigualdades matriciais lineares, associados ao controle robusto por H-infinito buscou-se determinar ganhos ligados às funções de Lyapunov que garantissem a estabilidade quadrática do sistema, considerando as não linearidades como ruídos aplicados no sistema, prejudicando a sua robustez. Posteriormente, aplica-se a otimização por D-estabilidade, afim de melhorar o desempenho do sistema obtido. Simulações computacionais demonstram a eficiência do controle implementado mediante às incertezas consideradas.

Palavras-chave: Acelerador automotivo; Estabilidade; Não-linearidades; Robustez; Válvula borboleta