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Projeto de sistema de controle para sistemas de energia de embarcação híbrida

Processo: 18/18511-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Convênio/Acordo: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
Pesquisador responsável:Emílio Carlos Nelli Silva
Beneficiário:Paulo Eduardo Silvestre Martins
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50279-4 - Brasil Research Centre for Gas Innovation, AP.PCPE
Assunto(s):Mecânica dos fluidos   Sistemas de controle   Navios

Resumo

O uso de energia e suas diversas alternativas obtiveram significativa relevância nos últimos anos e nos dias de hoje. Por causa disso, o uso racional deste recurso ligado aos tipos de sistemas de energia usados em cada veículo da civilização atual são assuntos de grande interesse para instituições e governos em todo o mundo. Tendo isso em mente, o presente projeto analisa o sistema de energia usado nos navios e como ele fornece a energia necessária durante as diferentes condições operacionais às quais a embarcação é submetida. O principal objetivo do projeto é criar modelos dinâmicos de sistemas de energia híbridos e não híbridos usados nos navios e desenvolver um sistema de controle para gerenciar o uso de energia durante as diferentes condições operacionais. Finalmente, se esses objetivos iniciais são alcançados e resultados satisfatórios são obtidos, o modelo desenvolvido pode ser integrado com o simulador do Tanque Numérico Offshore (TPN). Os modelos de controle serão desenvolvidos utilizando o software MATLAB e a teoria de controle preditivo de modelo e controle ótimo serão empregados para minimizar o consumo de combustível e as emissões da embarcação. Já existe um modelo dinâmico preliminar do sistema de potência desenvolvido usando também o software MATLAB. O modelo é composto por vários modelos individuais de cada componente do sistema de potência, como o motor de combustão, a bateria, o motor elétrico, o controlador de velocidade e a hélice. Durante o projeto, alguns deles podem ser alterados com o objetivo de reduzir as simplificações e obter um modelo mais realista da dinâmica da embarcação.