Estudo e desenvolvimento de instrumentação eletrônica para um veículo tipo triciclo com diferencial eletrônico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Silva, Pedro Henrique Freitas
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Engenharia Elétrica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36665
Resumo: The use of electric vehicles has shown exponential growth on a global scale, driven by various factors that highlight the issues associated with the use of internal combustion engine vehicles. Despite this advancement, numerous challenges still need to be overcome for this technology to fully establish itself in the market. With the aim of contributing scientifically and technologically to the evolution of this line of electric vehicles, this work presents the development of an electric tricycle equipped with electronic differential control applied to the two rear wheels. The structure of the tricycle was constructed using galvanized carbon steel tubes and aluminum metal sheets. The design was based on a combination of the front end of a conventional motorcycle with the rear end of a quadricycle. The rear suspension was designed to be independent, equipped with a traction motor on each rear wheel. The differential control was implemented through the Tiva C platform, responsible for activating the direct current motors coupled to the rear wheels. The vehicle’s electronic instrumentation includes various sensors, such as resistive sensors for determining the tricycle’s steering angle, inductive sensors configured as encoders for measuring the wheel speeds, and on/off sensors for indicating the vehicle’s braking. Acceleration was controlled using a voltage variator based on the Hall effect principle. Additionally, an electrical switch was incorporated to reverse the direction of movement, allowing the vehicle to move in reverse. To ensure precise motion control, a closed-loop control system was implemented to maintain equal speeds of the rear wheels during straight-line travel. Furthermore, an algorithm was developed to calculate the difference in speeds of the rear wheels when the vehicle makes turns.
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The design was based on a combination of the front end of a conventional motorcycle with the rear end of a quadricycle. The rear suspension was designed to be independent, equipped with a traction motor on each rear wheel. The differential control was implemented through the Tiva C platform, responsible for activating the direct current motors coupled to the rear wheels. The vehicle’s electronic instrumentation includes various sensors, such as resistive sensors for determining the tricycle’s steering angle, inductive sensors configured as encoders for measuring the wheel speeds, and on/off sensors for indicating the vehicle’s braking. Acceleration was controlled using a voltage variator based on the Hall effect principle. Additionally, an electrical switch was incorporated to reverse the direction of movement, allowing the vehicle to move in reverse. To ensure precise motion control, a closed-loop control system was implemented to maintain equal speeds of the rear wheels during straight-line travel. Furthermore, an algorithm was developed to calculate the difference in speeds of the rear wheels when the vehicle makes turns.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA utilização de veículos elétricos tem apresentado um crescimento exponencial em escala global, impulsionada por diversos fatores que evidenciam os problemas associados ao uso de veículos com motores de combustão interna. Apesar desse avanço, ainda existem inúmeros desafios a serem superados para que essa tecnologia se consolide plenamente no mercado. Com o objetivo de contribuir científica e tecnologicamente para a evolução dessa linha de veículos elétricos, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um triciclo elétrico equipado com controle diferencial eletrônico aplicado às duas rodas traseiras. A estrutura do triciclo foi construída utilizando tubos de aço carbono galvanizado e chapas metálicas de alumínio. design foi baseado na combinação da dianteira de uma motocicleta convencional com a traseira de um veículo quadriciclo. A suspensão traseira foi projetada de forma independente, sendo equipada com um motor de tração em cada roda traseira. O controle diferencial foi implementado por meio da plataforma Tiva C, responsável pelo acionamento dos motores de corrente contínua acoplados às rodas traseiras. A instrumentação eletrônica do veículo inclui diversos sensores, como sensores resistivos para a determinação do ângulo de giro do triciclo, sensores indutivos configurados como encoders para medição das velocidades das rodas e sensores liga/desliga para a indicação da frenagem do veículo. A aceleração foi controlada por meio de um variador de tensão elétrica baseado no princípio de efeito Hall. Além disso, foi incorporada uma chave elétrica para realizar a inversão do sentido de movimento, permitindo a movimentação do veículo em marcha à ré. Para garantir a precisão no controle de movimento, foi implementado um sistema de controle em malha fechada, destinado a assegurar a igualdade das velocidades das rodas traseiras durante o deslocamento em linha reta. Adicionalmente, um algoritmo foi desenvolvido para calcular a diferença de velocidades das rodas traseiras quando o veículo executa curvas. Os resultados obtidos a partir do funcionamento do veículo são apresentados, destacando o desempenho do sistema em diferentes condições operacionais.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBSouto, Cícero da Rochahttp://lattes.cnpq.br/4099240444291318Villanueva, Juan Moises Mauriciohttp://lattes.cnpq.br/1715030763709959Silva, Pedro Henrique Freitas2025-11-27T11:29:53Z2025-02-282025-11-27T11:29:53Z2024-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36665porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-11-28T06:09:06Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/36665Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2025-11-28T06:09:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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