Candidato: Henri Carlo Belan
Programa: UFSC / POSMEC
Data: Março de 2018
Orientador: Victor Juliano De Negri
Coorientador: Petter Krus
Resumo:: A hidráulica é uma tecnologia amplamente utilizada em sistemas móbeis, tais como aeronaves e veículos, especialmente por apresentar características como alta densidade de potência, robustez, rápida resposta dinâmica e controlabilidade. Todavia, sistemas hidráulicos também são conhecidos por apresentar baixa eficiência energética, especialmente quando comparados aos sistemas elétricos. A hidráulica digital é uma tecnologia que, segundo os resultados de pesquisas recentes, tem se mostrado uma alternativa promissora para a redução da dissipação de energia nestes sistemas. Neste sentido, este trabalho tem como foco pesquisar soluções para sistemas hidráulicos de atuação mais eficientes para aeronaves, por meio da aplicação dos conceitos de hidráulica digital. Para este fim, foi selecionada uma concepção que prevê a substituição das válvulas proporcionais e servoválvulas por um conjunto de válvulas on/off associadas a atuadores multicâmaras e múltiplas linhas de pressão. A redução da dissipação de energia obtida pela proposta está associada à ausência de controle resistivo por orifício, redução dos vazamentos internos e configuração regenerativa. O trabalho contempla também a elaboração de técnicas de controle e de critérios de dimensionamento. As propostas de controle pesquisadas incluem a utilização de realimentação (feedback) de posição em conjunto com controlador antecipatório (feedforward), sendo avaliadas configurações com parâmetros fixos e adaptativos. O resultado obtido é uma nova configuração para sistemas de atuação hidráulicos para aeronaves (Atuador Hidráulico Digital (Digital Hydraulic Actuator – DHA)), mais eficiente energeticamente e capaz de atender aos requisitos de seguimento de referência e rejeição de perturbação. A proposta também se mostrou uma potencial alternativa para implementação de redundâncias. A pesquisa foi conduzida tanto de forma teórica quanto experimental e realizada em parceria com a Universidade de Linköping, Suécia e a SAAB AB.
Referência: BELAN, H. C. Sistemas de atuação hidráulicos digitais para aviões com foco em eficiência energética. 2018. 198 p. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica). Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
