CARLOS EDUARDO DE BRITO NOVAES
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Trabalho de Conclusão de Curso PEIXE-ROBÔ: Veículo Submergível Semiautônomo (Fase 2)(2024) Melo, Lincoln Rodrigo Pereira de; Paula, Lourenço Azevedo de; Moura, Quézia Pereira da Silva; Santos, Thiago Teixeira dosA Embrapa Agricultura Digital, localizada em Campinas – SP, é um centro de pesquisa e desenvolvimento especializado no agronegócio, que busca fomentar o crescimento da piscicultura brasileira. Para isso, planeja utilizar veículos submergíveis semiautônomos. O projeto tem como objetivo aprimorar o projeto inicial de um Peixe-Robô, desenvolvido no Projeto Capstone em 2024.1, voltado para o monitoramento de tilápias. Fez-se uso da metodologia de Processo de Desenvolvimento de Produto, incluindo lista de requisitos, função global, estrutura de funções, matriz de soluções, variantes de solução, diagrama de blocos, Work Breakdown Structure e cronograma. Foi projetado uma estrutura física atualizada a fim de melhorar a vedação e manutenção do sistema. Além disso, a fim de atender o requisito de controle remoto sem fio, foram desenvolvidos subsistemas de comunicação UART entre um Arduino Nano responsável pela leitura dos sensores de qualidade da água e uma ESP acoplada a um módulo LoRa. O módulo LoRa transmite dados por ondas de rádio para um módulo LoRa externo para profundidades de até 1 m. Para alimentar o sistema, foi projetando também a alimentação por bateria interna, eliminando a necessidade de fonte de alimentação externa. Para a submersão, o robô controla a entrada e saída de água por um lastro e tem um controlador proposto por realimentação de estados utilizando um controlador de ação integral projetado por LQR juntamente com um filtro de kalman. A malha de controle é fechada por um sensor de pressão absoluta.Relatório de Iniciação Tecnológica Construção e projeto de controle de um monociclo autoequilibrado(2025) Souza, Victoria Leal Garcia deNeste trabalho é apresentado um sistema de um monociclo autônomo autoequilibrado usando roda de inércia o qual é replicado, mostrando desde a construção até o projeto e teste dos controladores usando um monociclo já existente como referência para a modelagem matemática. Primeiro é feito o projeto de controladores usando o modelo matemático da referência, e em seguida, é feito o projeto mecânico por meio de um desenho assistido por computador tridimensional (3D CAD). É feito um projeto de controle linear para estabilização da planta usando duas técnicas que são validadas via simulações do sistema não-linear. Naturalmente, os ângulos de pitch e roll têm dinâmicas acopladas. Neste trabalho, controles lineares são projetados seguindo a linearização pelo Jacobiano que foi feita no trabalho de referência (NEVES, 2017), assumindo pequenas variações em torno do ponto de equilíbrio, permitindo desacoplar as equações das dinâmicas dos ângulos. O protótipo é construído fixando os componentes eletrônicos, a bateria, as rodas e os motores a um corpo, de forma a ser totalmente autônomo. O posicionamento das peças precisa ser equilibrado, de forma a manter a posição do centro de massa ao longo dos eixos de simetria vertical e horizontal. Depois, as técnicas de controle são testadas no protótipo construído. A primeira técnica de controle testada consiste do controle ótimo LQR. A segunda técnica de controle consiste do controle PID em cascata que, apesar de ter funcionado, teve um desempenho pior que o LQR implementado.Relatório de Iniciação Tecnológica Freio regenerativo: Aplicação e efeito de métodos de controle para aumentar a eficiência de energia em carros elétricos.(2024) Oliveira, Luís Antônio Bordignon deA frenagem regenerativa é uma tecnologia é um método que permite recuperar parte da energia cinética de um veículo durante a frenagem, ao contrário dos sistemas tradicionais. Essa energia é convertida em eletricidade e armazenada, melhorando o desempenho energético do veículo. Com isso, há o desafio de carregar a bateria, que tem tensão maior à gerada pelo motor durante a frenagem. Assim, será abordado duas técnicas. A primeira, um circuito buck-boost chopper e um regime especial de capacitores que cria pulsos de tensões elevadas. A pesquisa combina modelagens analíticas e simulações computacionais no software Matlab/Simulink. Os resultados iniciais mostraram necessidade de buscar uma abordagem alternativa, visto que não foi atingido a recuperação de energia esperada durante a simulação. Também, é importante destacar a importância da otimização dos parâmetros para o desempenho do sistema. Foi identificado a importância do impacto da frequência do PWM e velocidade final na eficiência da recuperação de energia. Assim, sabe-se o primeiro atua em papel fundamental no resultado final da simulação, e o segundo se mantém indiferente. Também, é inerente o apoio do tempo de frenagem, velocidade inicial e corrente de frenagem no desempenho da simulação. Assim, é concluído que é possível a recuperação de energia na frenagem de veículos elétricos, por meio de circuitos elevadores de tensão, além de fatores externos, como intensidade da frenagem, terem forte influência na performance do sistema. Para justa comparação, recomenda-se simular condições específicas, baseadas na competição de eficiência energética Shell Eco-Marathon, que ocorre no Rio de Janeiro anualmente.