05.1 - Graduação (UACSA)

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Alternativas de controle aplicadas ao sistema de propulsão de veículos elétricos
(2025-03-13) Macêdo Neto, João Pedro de; Cervantes, Ania Lussón; https://lattes.cnpq.br/5793691069517813; http://lattes.cnpq.br/5816830365314607
Há décadas os veículos elétricos vêm chamando a atenção dos produtores e condutores de automóveis. As suas vantagens, principalmente em relação a emissão de gases poluentes, fizeram destes uma alternativa sempre a ser considerada para a substituição dos carros que fazem uso do motor a combustão. Assim como esses, os veículos elétricos são compostos por diversos sistemas, um deles, de extrema importância, é o sistema de propulsão que é composto basicamente pelo motor, conversor de potência e o controlador, de modo que os estudos a respeito dos automóveis se concentram na maioria das vezes na modelagem e simulação desse sistema. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo realizar a modelagem e controle do sistema de propulsão de um veículo elétrico, apresentando diferentes estratégias de controle e uma comparação entre elas. Para isso, foram elaborados os modelos dinâmicos do veículo para um movimento longitudinal e do motor de indução trifásico, bem como o modelo do conversor usado para fazer o acionamento do motor junto ao seu sistema de controle. O motor de indução usado no veículo é acionado por meio de um inversor de frequência, que sintetiza a tensão alternada para a máquina através da Modulação por Largura de Pulso. Para o controle de velocidade do motor, como alternativas são apresentadas o controle escalar, Fuzzy e preditivo. Para o emprego do controle escalar, é utilizado um controlador Proporcional-Integral na velocidade de referência. Junto a esse sistema de controle é acrescentado ainda um controlador Fuzzy com intuito de otimizar a resposta do sistema. Além disso, utilizando os conceitos do controle vetorial orientado por campo, se desenvolve um controlador preditivo para a velocidade do motor, mediante a técnica de controle preditivo de Torque e Fluxo. Os resultados das simulações demonstram a eficácia dos controladores, destacando-se com um desempenho satisfatório o controle Fuzzy e o preditivo no controle de velocidade do motor. As simulações foram realizadas por meio do software Matlab.
Automatização de uma máquina industrial para solda de baterias de chumbo-ácido
(2022-10-04) Freire, Robson Luiz da Silva; Cervantes, Ania Lussón; http://lattes.cnpq.br/5793691069517813; http://lattes.cnpq.br/6593216871039422
Atualmente diversas aplicações, como centros de servidores para análise de dados, exigem uma fonte de energia elétrica capaz de fornecer grandes quantidades de carga ininterruptamente. Para estas aplicações, baterias de chumbo-ácido são a opção mais viável e, por conta disto, as mais utilizadas neste tipo de cenário. Para atender a esta demanda, a fabricação de baterias de chumbo-ácido continua sendo cada vez mais requisitada, o que por sua vez exige a construção e desenvolvimento de máquinas que permitam a fabricação deste tipo de bateria. Esta monografia aborda o projeto de automação e controle de uma máquina com a finalidade de auxiliar em uma das fases do processo produtivo de baterias de chumbo-ácido, a fase em que é realizada a solda das células de baterias. A máquina em questão é única e foi desenvolvida especificamente para atender às necessidades da empresa cliente que é uma fabricante de baterias de chumbo-ácido. Por conta disto, o entendimento da máquina exige uma apresentação de todas as suas partes constituintes, dos elementos utilizados em seu projeto elétrico e das ferramentas utilizadas para estruturar a lógica de controle empregada. Deste modo, esta monografia apresenta de forma didática como o projeto de uma máquina para solda de células de baterias é desenvolvida, apresentando sua lógica de controle e a interface homem-máquina para sua operação. Ao fim conclui-se que o desempenho alcançado pela máquina projetada foi satisfatório para as exigências da empresa cliente.
Sistema de supervisão e controle da planta piloto do LIAC
(2020-11-04) Silva, Natasha Milena do Santos da; Cervantes, Ania Lussón; Gomes, Flávio da Silva Vitorino; http://lattes.cnpq.br/3701230748191590; http://lattes.cnpq.br/5793691069517813
A automação industrial é uma área que se destaca cada vez mais pelos benefícios que trás para o processo produtivo, são eles: melhoria da qualidade e produtividade e redução de custos de produção. Sendo assim, é extremamente importante que os graduandos de engenharia coloquem em prática seus conhecimentos sobre o assunto, e as plantas didáticas são ótimas ferramentas para esse fim. Este artigo apresenta um sistema de supervisão e controle automático da planta piloto presente no Laboratório de Instrumentação, Automação e Controle (LIAC) disponível nas dependências da UACSA-UFRPE, visando percorrer os três primeiros níveis da pirâmide de automação: dispositivos de campo, controle e supervisão. A arquitetura do sistema é composta por dois reservatórios, um controlador lógico programável S7-1200, sensores, atuadores, os softwares Elipse SCADA e o Matlab. Apresenta-se a metodologia para a modelagem via identificação experimental para o sistema de nível, inserindo um degrau na planta, com os dados sendo acessados do sistema supervisório via rede através do protocolo OPC. Com o modelo obtido se apresentam resultados de simulação e experimentação usando a estratégia de controle Proporcional-Integral (PI) ante mudanças na referência. Finalmente, se desenvolve um sistema de supervisão e controle da planta e uma interface homem-máquina, oferecendo a supervisão das quatro variáveis de processo: nível, temperatura, pressão e vazão, e o controle de nível do reservatório superior. Além disso, é possível o gerenciamento de alarmes, registros históricos e relatórios, para a tomada de decisão na previsão de falhas, manutenção e solução de problemas.