Modelagem e controle de válvula borboleta em motores a combustão interna.
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21082025-141049/ |
Resumo: | Este trabalho aborda o controle automático da válvula borboleta eletrônica (ETB, Electronic Throttle Body) utilizada em motores de ciclo Otto, um componente crucial para regular o fluxo de ar no motor, impactando o desempenho, a eficiência e as emissões. O gerenciamento de motores é um campo amplo de estudo, e o controle automático da ETB ainda requer mais estudos devido à quantidade limitada de material disponível. O objetivo desta dissertação foi desenvolver e aprimorar técnicas de controle para a ETB, utilizando simulações SIL (software-in-the-loop) para garantir precisão nos controladores. A metodologia envolveu a coleta de dados de uma plataforma física customizada e simulações posteriormente no Matlab e Simulink. Essas simulações forneceram uma representação realista do sistema, permitindo a transferência dos resultados para o modelo físico. Assim o objetivo buscado é a melhoria das técnicas de controle PID (proporcional integrador derivativo) e na exploração de métodos de controle robusto. Os resultados demonstraram o bom desempenho do sistema de controle da ETB, com as simulações correspondendo de forma próxima ao comportamento real. Isso validou as estratégias de controle propostas e destacou áreas para avanços futuros. Em conclusão, este estudo contribui para a área de controle de sistemas automotivos, oferecendo técnicas aprimoradas para o gerenciamento da ETB, que podem melhorar o desempenho do motor, o consumo eficiente de combustível e o controle de emissões. |
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Modelagem e controle de válvula borboleta em motores a combustão interna.Modeling and control of electronic throttle body in internal combustion engines.Automotive systemsControl systemsElectronic Throttle Body (ETB)Engenharia automotivaInternal combustion engineMotores de combustão internaServomecanismosSistema de controleEste trabalho aborda o controle automático da válvula borboleta eletrônica (ETB, Electronic Throttle Body) utilizada em motores de ciclo Otto, um componente crucial para regular o fluxo de ar no motor, impactando o desempenho, a eficiência e as emissões. O gerenciamento de motores é um campo amplo de estudo, e o controle automático da ETB ainda requer mais estudos devido à quantidade limitada de material disponível. O objetivo desta dissertação foi desenvolver e aprimorar técnicas de controle para a ETB, utilizando simulações SIL (software-in-the-loop) para garantir precisão nos controladores. A metodologia envolveu a coleta de dados de uma plataforma física customizada e simulações posteriormente no Matlab e Simulink. Essas simulações forneceram uma representação realista do sistema, permitindo a transferência dos resultados para o modelo físico. Assim o objetivo buscado é a melhoria das técnicas de controle PID (proporcional integrador derivativo) e na exploração de métodos de controle robusto. Os resultados demonstraram o bom desempenho do sistema de controle da ETB, com as simulações correspondendo de forma próxima ao comportamento real. Isso validou as estratégias de controle propostas e destacou áreas para avanços futuros. Em conclusão, este estudo contribui para a área de controle de sistemas automotivos, oferecendo técnicas aprimoradas para o gerenciamento da ETB, que podem melhorar o desempenho do motor, o consumo eficiente de combustível e o controle de emissões.This work addresses the automatic control of the electronic throttle body (ETB) used in Otto cycle engines, a crucial component for regulating the airflow into the engine, impacting performance, efficiency, and emissions. Engine management is a broad field of study, and the automatic control of the ETB still requires further research due to the limited amount of available material. The objective of this work was to develop and improve control techniques for the ETB, using SIL (software-in-the-loop) simulations to ensure accuracy on the controllers. The methodology involved data collection from a custom physical platform and subsequent simulations in Matlab and Simulink. These simulations provided a realistic representation of the system, allowing the transfer of the results to the physical model. The focus was on improving PID (proportional integrator derivative) control techniques and exploring robust control methods. The presented results demonstrate a good performance for the ETB system, with simulations closely matching real-system behavior. This validated the effectiveness of the proposed control strategies and highlighted areas for future optimization. In conclusion, this study contributes to the field of automotive control systems, offering improved techniques for ETB management that can enhance engine performance, fuel consumption efficiency, and emissions control.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBueno, Atila MadureiraMiranda, Marcelo Costanzo2024-11-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-21082025-141049/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-21T17:23:02Zoai:teses.usp.br:tde-21082025-141049Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-21T17:23:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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