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Controle fuzzy utilizando a linguagem Python para bicicleta elétrica e motorizada (2021)

  • Authors:
  • USP affiliated author: MOREIRA, LUIS FELIPE - EESC
  • School: EESC
  • Sigla do Departamento: SEM
  • Subjects: SISTEMAS DE CONTROLE; PYTHON; LÓGICA FUZZY; BICICLETAS; MOTORES ELÉTRICOS
  • Keywords: Lógica difusa; Controle difuso; Controle fuzzy; Controle PID; Motores brushless
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho tem como objetivo substituir a necessidade de um acelerador manual para que as bicicletas elétricas possam se adequar a legislação vigente no Brasil. Para se realizar a simulação foi utilizado o ambiente virtual "Jupyter Notebook" usando a linguagem Python 3 e com as ferramentas para lógica fuzzy da biblioteca SIMPFUL. Com esse embasamento teórico, é realizada a simulação para 3 tipos de trajetos comparando o sistema fuzzy ao sistema PID e a um sistema fuzzy discretizado que pode ser implementado em microcontroladores. Os trajetos são: trajeto com partida de 0 até inclinação de 8 graus, trajeto partindo inclinado de 3 a 8 graus e trajeto com inclinação constante de 2 graus. Foram calculadas as métricas do tempo: overshoot, tempo de subida, tempo de pico, tempo de acomodação e erro de regime. Além de ser realizada uma estimativa da autonomia da bateria em tempo e em distância. o sistema Fuzzy apresentou para os três trajetos comportamentos semelhantes ao sistema PID, porém com um tempo de acomodação maior, mostrando-se um sistema de controle um pouco mais lento, cerca de de 8%, o que representa cerca de 600 ms. Porém, para o caso de alterações nas características do sistema, em específico, massa do conjunto, resistência e indutância do motor, o sistema fuzzy conseguiu um desempenho melhor do que o PID, diminuindo as suas métricas no tempo como tempo de acomodação e overshoot, além de aumentar a autonomia da bateria. Esses resultados se mantiveram para o caso do sistema fuzzy discreto. Mostrando que, mesmo com limitações quanto a velocidade de resposta, a simplicidade de implementação e a robustez de um sistema fuzzy são adequadas para o controle de velocidade de sistemas complexos como o de uma bicicleta elétrica.
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    • ABNT

      MOREIRA, Luis Felipe. Controle fuzzy utilizando a linguagem Python para bicicleta elétrica e motorizada. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce39d738-b225-42b3-bae3-94f82951e55a/Moreira_LuisFelipe_tcc.pdf. Acesso em: 29 mar. 2024.
    • APA

      Moreira, L. F. (2021). Controle fuzzy utilizando a linguagem Python para bicicleta elétrica e motorizada (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce39d738-b225-42b3-bae3-94f82951e55a/Moreira_LuisFelipe_tcc.pdf
    • NLM

      Moreira LF. Controle fuzzy utilizando a linguagem Python para bicicleta elétrica e motorizada [Internet]. 2021 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce39d738-b225-42b3-bae3-94f82951e55a/Moreira_LuisFelipe_tcc.pdf
    • Vancouver

      Moreira LF. Controle fuzzy utilizando a linguagem Python para bicicleta elétrica e motorizada [Internet]. 2021 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/ce39d738-b225-42b3-bae3-94f82951e55a/Moreira_LuisFelipe_tcc.pdf

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