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Algoritmo de um controlador lógico fuzzy do motor à combustão interna de um veículo convencional convertido para uma arquitetura elétrica híbrida

Electrification is the future of transportation in a society where the environmental impacts caused by the use of fossil fuels are taking catastrophic proportions. In a period shaped by natural resource shortages, rising fuel prices and strict emission laws, many governments are working to ban the p...

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Autor principal:	Zonatto, Eduardo
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Controladores elétricos Veículos elétricos Lógica difusa Veículos elétricos - Dispositivos de partida Sistemas de controle inteligente Electric controllers Electric vehicles Fuzzy logic Electric vehicles - Starting devices Intelligent control systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/19808
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id	riut-1-19808
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spelling	riut-1-198082020-11-24T10:38:52Z Algoritmo de um controlador lógico fuzzy do motor à combustão interna de um veículo convencional convertido para uma arquitetura elétrica híbrida Fuzzy logic controller algorithm of the internal combustion engine of a conventional vehicle converted to a hybrid electric architecture Zonatto, Eduardo Pedroso, Juliano de Mello Zarpelon, Fernando Pedroso, Juliano de Mello Nabas, Kleber Kendy Horikawa Bertol, Omero Francisco Controladores elétricos Veículos elétricos Lógica difusa Veículos elétricos - Dispositivos de partida Sistemas de controle inteligente Electric controllers Electric vehicles Fuzzy logic Electric vehicles - Starting devices Intelligent control systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::SISTEMAS ELETRONICOS DE MEDIDA E DE CONTROLE Electrification is the future of transportation in a society where the environmental impacts caused by the use of fossil fuels are taking catastrophic proportions. In a period shaped by natural resource shortages, rising fuel prices and strict emission laws, many governments are working to ban the production and sale of vehicles powered only by fossil fuels, and requiring vehicles with no fuel and with zero emissions. Because of that, electric and hybrid vehicles are a reality, but for a long time they will coexist with conventional vehicles yet. Actually, an electric or hybrid vehicle costs more than a conventional given the same use. However, it is possible to convert conventional vehicles to a hybrid or full electric vehicle using commercial kits. Regarding convert vehicles, one of the biggest challenges is the management of energy distribution of different sources aiming a strategy of saving fuel and reducing greenhouse emissions. The fuzzy logic controller is the most common among the controllers better known as having a rules-based strategy, and has the advantage of simplicity, requiring low processing capacity and considered a real-time controller. This work presents an algorithm for controlling the internal combustion engine based on fuzzy logic that can be part of global energy management system in conventional vehicle converted to a hybrid electrical architecture. Each controller step is presented including the base of rules, membership functions, inference system, aggregation, and as an output the decision taken to drive the internal combustion engine. A simulation of a hybrid electric vehicle has been used to obtain the input signals of the controller over a standard test cycle known as FTP-75 that simulates a direction in an urban environment. As result the response of each step of the controller is presented as well as the decision taken by the fuzzy logic controller. A eletrificação é o futuro do transporte em uma sociedade onde os impactos ambientais causados pelo uso de combustíveis fósseis estão assumindo proporções catastróficas. Em um período marcado pela escassez de recursos naturais, aumento dos preços dos combustíveis e leis rigorosas de emissões, muitos governos estão trabalhando para proibir a produção e a venda de veículos movidos somente a combustíveis fósseis, exigindo veículos sem combustível e com zero emissões. Por isso, veículos elétricos e híbridos são uma realidade, mas por um longo tempo eles vão coexistir com veículos convencionais ainda. Atualmente, um veículo elétrico ou híbrido custa mais do que um equivalente convencional, dado o mesmo uso. No entanto, é possível converter veículos convencionais em um com uma arquitetura híbrida ou elétrica completo por meio de kits comerciais. Em relação aos veículos convertidos, um dos maiores desafios é o gerenciamento da distribuição de energia de diferentes fontes, atendendo a uma estratégia de economia de combustível e redução de emissões de gases causadores do efeito estufa. O controlador lógico fuzzy é o mais comum dentre os controladores conhecidos como tendo uma estratégia baseada em regras e tem a vantagem da simplicidade, exigindo baixa capacidade de processamento e considerado um controlador em tempo real. Este trabalho apresenta um algoritmo para controlar o acionamento de um motor de combustão interna baseado na lógica fuzzy que pode ser incorporada em um controlador de um sistema global de gerenciamento de energia de um veículo convencional convertido em uma arquitetura elétrica híbrida. Cada etapa do controlador é apresentada incluindo a base de regras, funções de pertinência, sistema de inferência, agregação, fuzzificação e defuzzificação, tendo como resposta o instante em que o motor deve ser ligado e a potência demanda. Uma simulação de um veículo elétrico híbrido é utilizada para obter os sinais de entrada do controlador em um ciclo de teste padrão conhecida como FTP-75, que simula a direção de um veículo em um ambiente urbano. Como resultado, a resposta de cada etapa do controlador é apresentada, comparadas com o esperado segundo a base de regras, bem como a decisão tomada pelo controlador de lógica fuzzy. 2020-11-24T10:38:52Z 2020-11-24T10:38:52Z 2018-12-06 specializationThesis ZONATTO, Eduardo. Algoritmo de um controlador lógico fuzzy do motor à combustão interna de um veículo convencional convertido para uma arquitetura elétrica híbrida. 2018. 85 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Sistemas Embarcados para Indústria Automotiva) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/19808 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Especialização em Sistemas Embarcados para Indústria Automotiva UTFPR
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description	Electrification is the future of transportation in a society where the environmental impacts caused by the use of fossil fuels are taking catastrophic proportions. In a period shaped by natural resource shortages, rising fuel prices and strict emission laws, many governments are working to ban the production and sale of vehicles powered only by fossil fuels, and requiring vehicles with no fuel and with zero emissions. Because of that, electric and hybrid vehicles are a reality, but for a long time they will coexist with conventional vehicles yet. Actually, an electric or hybrid vehicle costs more than a conventional given the same use. However, it is possible to convert conventional vehicles to a hybrid or full electric vehicle using commercial kits. Regarding convert vehicles, one of the biggest challenges is the management of energy distribution of different sources aiming a strategy of saving fuel and reducing greenhouse emissions. The fuzzy logic controller is the most common among the controllers better known as having a rules-based strategy, and has the advantage of simplicity, requiring low processing capacity and considered a real-time controller. This work presents an algorithm for controlling the internal combustion engine based on fuzzy logic that can be part of global energy management system in conventional vehicle converted to a hybrid electrical architecture. Each controller step is presented including the base of rules, membership functions, inference system, aggregation, and as an output the decision taken to drive the internal combustion engine. A simulation of a hybrid electric vehicle has been used to obtain the input signals of the controller over a standard test cycle known as FTP-75 that simulates a direction in an urban environment. As result the response of each step of the controller is presented as well as the decision taken by the fuzzy logic controller.
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Algoritmo de um controlador lógico fuzzy do motor à combustão interna de um veículo convencional convertido para uma arquitetura elétrica híbrida

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