Control energético de motores de combustión mediante redes neuronales para aplicaciones de software de automoción

Authors

DOI:

https://doi.org/10.26439/ciis2023.7083

Keywords:

control mediante redes neuronales, generación de energía, desarrollo de software

Abstract

Este artículo se enfoca en la aplicación del control mediante redes neuronales para la generación de energía en un motor de combustión interna. Se desarrolló una arquitectura de red neuronal de dos capas y se la probó utilizando datos de laboratorio obtenidos de un dinamómetro de banco para identificar con precisión los parámetros de la red. Esta se utiliza para establecer una correlación precisa entre la magnitud de las señales de actuación y las variables fundamentales responsables de regular la generación de energía dentro del sistema. El sistema de control implementa una rutina de programación de ganancia para ajustar la ganancia del controlador, lo que disminuye el incremento para valores de error bajos. Se presenta un modelo de generación de energía que permite diseñar un motor virtual, lo cual facilita el desarrollo de estrategias de control precisas. Para garantizar el funcionamiento seguro del motor, se implementa una rutina de seguridad que previene que la acción de control adquiera valores que podrían tener un impacto negativo en la respuesta del vehículo a las instrucciones del conductor. El controlador desarrollado demuestra un bajo error absoluto promedio en condiciones de estado estable y un bajo tiempo promedio de subida y caída durante estados transitorios, asegurando la capacidad de conducción y el buen rendimiento del motor. Para habilitar la aplicación en software, en estructuras como el hardware-in-the-loop y la unidad de control del motor, se implementan sistemas para garantizar la operación en tiempo real.

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Author Biographies

  • Marcos Henrique Carvalho Silva, Universidade de São Paulo, Brazil

    Magíster y licenciado en Ingeniería por la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo. Actualmente, cursa un doctorado en Ingeniería Eléctrica en la misma institución. Como investigador en el Laboratorio de Bioenergía y E_ ciencia Energética del Instituto de Investigación Tecnológica de São Paulo, Marcos está involucrado en el proyecto ROTA 2030. Su enfoque se centra en adaptar motores para funcionar con combustibles renovables. Tiene experiencia en el diseño de estrategias de control y arquitectura automotriz y desarrolla soluciones.

  • André Vinícius Oliveira Maggio, Universidade de São Paulo, Brazil

    Magíster y licenciado en Ingeniería Eléctrica por la Universidad de São Paulo Se especializa en sistemas electrónicos y ha centrado su interés en la simulación de hardware en bucle cerrado de un motor de combustión Flex. Fue becario de CAPES y fue supervisado por el profesor João Francisco Justo Filho y por del profesor Armando Antônio Maria Laganá. Actualmente, cursa un doctorado en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de São Paulo, también como becario CAPES.

  • Armando Antônio Maria Laganá, Universidade de São Paulo, Brazil

    Doctor en Ingeniería Eléctrica por la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo e ingeniería eléctrico por la Escuela de Ingeniería Mauá. Tiene una amplia experiencia en materiales y procesos de microelectrónica. Actualmente, ocupa el cargo de profesor en el Departamento de Ingeniería de Sistemas Electrónicos de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo. Su trabajo se centra principalmente en el campo de la electrónica automotriz, con un énfasis especial en el control del motor.

  • João Francisco Justo Filho, Universidade de São Paulo, Brazil

    Doctor en Ingeniería Nuclear por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, magíster en Ciencias con mención en Física y licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de São Paulo. Actualmente es profesor titular en la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo. Fue profesor asociado visitante en la Universidad de Minnesota (2007-2008). Es miembro de pleno derecho de la Sociedad de Honor Sigma Xi desde 1999. Tiene experiencia en modelado computacional de nanomateriales y electrónica integrada.

  • Bruno Silva Pereira, Universidade de São Paulo, Brazil

    Es candidato a doctorado en Ingeniería Eléctrica en la Universidad de São Paulo, con especialización en unidades de control y sistemas automotrices para el manejo electrónico del motor. Es investigador en el Laboratorio de Bioenergía y E_ ciencia Energética en el Instituto de Investigación Tecnológica de São Paulo. Trabajó como desarrollador en LSI-TEC, el Laboratorio de Sistemas Tecnológicos Integrables, donde adquirió experiencia en el desarrollo de soluciones innovadoras.

  • Demerson Moscardini, Universidade de São Paulo, Brazil

    Tiene formación en tecnología de electrónica automotriz y electrónica. Actualmente, trabaja como investigador asociado en la Universidad de São Paulo. Sus actividades incluyen brindar apoyo práctico en el ensamblaje y mantenimiento de motores y vehículos, asistir en pruebas prácticas para proyectos y artículos de estudiantes, así como ofrecer apoyo en clases prácticas.

     

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Published

2024-07-02

How to Cite

Control energético de motores de combustión mediante redes neuronales para aplicaciones de software de automoción. (2024). Actas Del Congreso Internacional De Ingeniería De Sistemas, 99-115. https://doi.org/10.26439/ciis2023.7083