Modelagem e controle de velocidade de um gerador a etanol operando com velocidade variável

Abstract

Este artigo desenvolve um modelo medio de um motor a combustao interna (MCI), adequado para projetar o controlador de velocidade de Geradores de Energia (Genset) de velocidade variavel a etanol. Um modelo dinâmico nao-linear e derivado, no dominio do virabrequim, onde os parâmetros das funcoes nao-lineares sao obtidos a partir de dados experimentais. As vantagens desta estrategia e que o modelo pode ser obtido sem a introducao de sensores adicionais no Genset, sem executar experimentos adicionais para determinar parâmetros individuais, bem como, sem o conhecimento da injecao de combustivel e do tempo do avanco de ignicao. O controlador de velocidade proposto e um LQR com estado adicional da integral do erro de rastreamento. Uma acao feedforward nao-linear tambem e incluida para melhorar a resposta transitoria e compensar disturbios de torque de carga. Testes experimentais extensivos validam o desenvolvimento teorico e demonstram a excelente resposta do controlador em uma ampla gama de pontos de operacao.