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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Caracterização dinâmica de uma bancada dinamométrica veicular de rolos duplos
Title Alternative: Dynamic characterization of a twin-roller chassis dynamometer
Author: Bertoti, Elvis, 1989-
Advisor: Silva, Ludmila Corrêa de Alkmin e, 1981-
Abstract: Resumo: Com o aumento significativo da complexidade dos sistemas de controle utilizados pela indústria automotiva e devido aos prazos cada vez mais curtos para a implementação de novos projetos, intensificou-se a demanda pela realização de ensaios e validações em estágios cada vez mais precoces do desenvolvimento de diversos subsistemas veiculares. No âmbito do trem de potência, a bancada dinamométrica de rolos, que em sua origem era empregada em ensaios estacionários de mapeamento de consumo e potência, atualmente opera como uma plataforma mecatrônica de desenvolvimento capaz de emular por meio de atuadores os mais diversos cenários a que o veículo seria submetido quando de sua aplicação em pista, preservando-se, contudo, a repetibilidade inerente ao ambiente controlado de laboratório. Neste sentido, o presente trabalho tem por objetivo a caracterização dinâmica da bancada dinamométrica de rolos duplos do Laboratório de Sistemas Integrados da Unicamp com o intuito de se aplicar o modelo identificado na geração de observadores de torque mais adequados ao emprego de malhas de controle retroalimentadas. A fim de se cumprir este objetivo, algumas etapas intermediárias precisaram ser cumpridas: primeiramente, devido a alterações da configuração mecânica do dinamômetro e visando-se melhorar sua flexibilidade quanto a novas modificações, o sistema de aquisição e de comunicação da bancada precisou ser reformulado; além disso, uma nova interface homem-máquina foi gerada com o objetivo de facilitar a operação da bancada por meio de um esquema de processamento e armazenamento de dados automatizado. Por fim, foi desenvolvido um modelo dinâmico não-linear contendo quatro graus de liberdade e 16 parâmetros, os quais, com auxílio do novo sistema de aquisição e da interface de operação, puderam ser caracterizados. Para tal, foram aplicadas técnicas de ajuste de modelos a partir dos sinais obtidos por meio de dois torquímetros de flange e de quatro encoders ópticos, um para cada elemento de inércia. Das otimizações obteve-se um modelo mais fiel aos fenômenos dinâmicos encontrados nos sinais extraídos do dinamômetro, com boa precisão inclusive em ensaios transientes

Abstract: Given the significant increase in the complexity of the control systems employed by the automotive industry and the shortening of the deadlines for the implementation of new projects, the demand for testing and validating a wide range of vehicular subsystems at ever earlier stages of their development has been intensified. In the field of vehicle powertrains, the roller chassis dynamometer, which in its origin was employed in stationary mapping of fuel consumption and power outputs, nowadays works as a mechatronic development platform capable of emulating by means of its actuators the most different driving scenarios to which the vehicle would be submitted when employed on the road, maintaining, however, the repeatability inherent to the controlled environment of a laboratory. In this regard, the main goal of the present work is to perform the dynamic characterization of the twin-roller chassis dynamometer of the Laboratory for Integrated Systems of Unicamp, with the goal of putting forth the identified model as a more reliable torque observer for control loops provided with feedback components. In order to achieve this objective, some intermediary steps must be performed: firstly, because of modifications in the mechanical layout of the test bed and aiming to increase its versatility to new adjustments, its acquisition and communication system must be reformulated; secondly, a human-machine interface had to be developed in order to systematize the operation of the test bed by means of an automated platform for processing and logging of sensor data. Finally, a nonlinear dynamic model with four degrees of freedom was developed, from which 16 parameters could be characterized with the help of the new acquisition system and of the operation interface. For this purpose, techniques for model identification were employed, approximating the model to the signals gathered by means of two flange-type torque sensors and four optic encoders, each connected to one of the inertia elements. From the optimization processes, a more reliable model was obtained, which is now more capable of representing the dynamic phenomena encountered in the signals extracted from the test bench, even for transient tests
Subject: Dinamometro - Construção
Veículos a motor - Dinâmica
Modelagem e simulação
Identificação de sistemas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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