Controle da Dinâmica Longitudinal

 

Modelagem e Estudo de Controle da Dinâmica Longitudinal de Trem

A modelagem e estudo da dinâmica longitudinal do trem é tema atigo de engenharia. Atualmente as técnicas de controle e sistema de atuação podem produzir resultados melhores no desempenho da dinâmica longitudinal na condução do trem. A otimização dos modelos de controle de atuação sobre os freios e o sistema de tração dos trens de longos e tema de interesse das operadoras de transporte de minério que trabalham com trem longos extra pesados. Existem dois tipos de controle em malha fechada: um que atua sobre o percurso do trem (ações sobre os freios e a tração) enquanto o outro, tenta mitigar as ondas de choque. Essas ondas podem provocar impactos entre os veículos, pode causar a ruptura do engate que interliga dois vagões sucessivos. Este efeito danifica a estrutura do vagão e as cargas transportadas e pode causar possíveis acidentes. Os gastos de funcionamento do trem, ou seja, força nos acoplamentos, consumo de combustível e desvio da velocidade real em comparação com a velocidade pretendida, intervêm na determinação das matrizes pesos Q e R do controle LQR. O segundo tipo constitui uma inovação das técnicas de controle. Através de um controle gradual sobre os freios, os objetivos ambicionados são dissipar mais rapidamente as ondas de choque e assim, diminuir as solicitações sobre os acoplamentos e as demais estruturas dos veículos.

Para mais informações consulte o artigo do Juliano Todesco

 

Seguidores Otimizados Aplicados ao Controle de Trens

Diferentes estratégias de operação de um trem apresentam desempenhos distintos.
O consumo de energia, aderência à velocidade, forças na locomotiva e entre vagões são preocupações na operação de trens longos.
Técnicas de controle em malha fechada baseadas em seguidores podem ser utilizadas em sistema linearizado.
O trabalho desenvolvido na POLI, empregando um processo de otimização LQR foi utilizado para levar esses fatores em consideração.
Os resultados das simulações mostram  que o desempenho do trem pode ser otimizado utilizando novas referências de controle, e que o seguidor erro de Gauss foi a melhor estratégia encontrada.

Para mais informações consulte o artigo de Eduardo Waib

Controle de Oscilações Aplicação à Dinâmica Longitudinal de Trens

Choques entre vagões durante o deslocamento de uma locomotiva é um exemplo de como vibrações podem fazer com que sistemas mecânicos operem de maneira indesejada. Neste trabalho, métodos de planificação de trajetórias visando a eliminação de oscilações para sistemas compostos por um número finito de modos vibrantes são apresentados. Em um primeiro momento, são determinadas as condições de controlabilidade dos sistemas em estudo. Em seguida, propõe-se um algoritmo de planificação de trajetórias e se adicionam etapas de otimização com o intuito de reduzir o consumo do controle e a magnitude das oscilações. Por fim, simulações numéricas e experimentos são conduzidos a fim de verificar a exequibilidade e eficiência dos métodos propostos.

Método de Planificação e Otimização de Trajetórias Não Oscilantes para o Movimento Longitudinal de Trens

Autor: Paulo Ricardo Arantes Gilz

Clique aqui para ver o trabalho de Paulo Ricardo Arantes Gilz.