Modelagem e controle para acionamento de uma máquina síncrona para propulsão elétrica de aeronaves

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Gomes, Otávio Rodrigues
• Orientador(a): Oliveira, Janaína Gonçalves de
• Banca de defesa: Rodriguez, Elkin Ferney , Poncílio, Márcio do Carmo Barbosa , Silva, Leandro Rodrigues Manso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Propulsão aeronáutica; Máquina síncrona; Projeto baseado em modelo; Microcontrolador; Aeronautical propulsion; Synchronous machine; Model-based design; Microcontroller
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12895

O presente trabalho aborda o estudo de um sistema de propulsão híbrido-elétrica para aeronaves de pequeno porte, concentrando-se no subsistema de motorização. Este subsistema enquadra o barramento CC, o inversor de frequência e a máquina síncrona de ímãs permanentes, que atuarão sobre uma hélice aeronáutica. O trabalho apresenta a modelagem matemática e computacional da planta no ambiente MATLAB/Simulink, onde são ensaiados e validados os projetos dos controladores de corrente e velocidade. Ademais, a partir da metodologia de Projeto Baseado em Modelo são desenvolvidas as técnicas model-in-the-loop, software-in-the-loop e processor-in-the-loop, que destacamse pela oportunidade de otimizarem o tempo envolvido no projeto e desenvolvimento de novas tecnologias, estando presentes principalmente nas indústrias automobilística e aeroespacial. Dessa forma, através da metologia utilizada são desenvolvidos desde os modelos de controle no MATLAB/Simulink até o código de controle que será embarcado no microcontrolador TMS320F28379D da Texas Instruments. O TMS320F28379D através da técnica processor-in-the-loop será utilizado no acionamento e controle da planta virtual, possibilitando validar a estratégia implementada para que possam ser executados ensaios práticos na planta física. Resultados de simulação e co-simulação são utilizados para validar a modelagem, os controles e o código implementado em hardware. Enquanto resultados práticos preliminares permitirão verificar sinais elétricos da planta, além do funcionamento dos sensores e transdutores. Este trabalho é parte integrante do projeto intitulado “Montagem de um Banco de Ensaios para Propulsão Aeronáutica Híbridoelétrica” (APQ-03593-17), fruto da colaboração entre FAPEMIG, Embraer e UFJF, cujo principal objetivo é desenvolver tecnologias nacionais de propulsão híbrido-elétrica para aeronaves.