Diseño e implementación de un sistema de gestión de la energía eléctrica en un prototipo de vehículo eléctrico

Cortes Burbano, Daniel Gilberto Y Noguera Rosero, Luis Alberto (2016) Diseño e implementación de un sistema de gestión de la energía eléctrica en un prototipo de vehículo eléctrico. Project Report. Universidad de Nariño, Pasto.

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Resumen

En este documento se plantea un método de control para gestionar la energía de un prototipo de vehiculo eléctrico, optimizando la energía consumida por los motores en un recorrido predeterminado del que se conocen sus características mas importantes. De igual forma se establece un método de medición, adecuación y procesamiento de señal que determinan el estado en tiempo real del prototipo a través de un recorrido, las variables medidas: son posición, orientación y estado de las baterías. Se realiza un modelamiento matemático del prototipo, buscando disminuir la complejidad de este sin perder la fiabilidad en el comportamiento de sus variables de estado. Con el modelo matemático se plantea un método de control. El método usado para optimizar la energía es el principio de mínimo de Pontryagin. Con la implementación de este método podemos calcular las señales de alimentación óptima de los motores para recorrer el trayecto programado, cumpliendo las condiciones preestablesidas. Con el fin de conocer los estados del prototipo se establecen métodos numéricos de estimación de datos como filtros Kalman. Para la medición de voltajes se usó un circuito de muestreo y retención, el cual envía el voltaje medido a un conversor análogo-digital en el microcontrolador. En la orientación, se utilizó un giroscopio fusionado con un magnetómetro. Para medir la posición se implementa una simulación en tiempo real, que utiliza el modelo del prototipo en espacio de estados y los voltajes entregados a los motores en cada instante de tiempo, junto con la medida del ángulo recorrido. También se describe el hardware implementado para: medir las variables, gestionar la energía y mantener la comunicación inalámbrica entre el computador y el prototipo. El hardware principalmente se compone de un microcontrolador 18F2550 que gestiona la información, procesa los datos enviados desde la IMU y controla los motores a través del PWM disponible en su diseño de fábrica; una IMU GY85 que mide las variables requeridas para calcular el desplazamiento angular y modulos XBee para intercambiar información entre el computador y el prototipo de manera inalámbrica. Por la versatilidad y programación sencilla en Matlab, se desarrolla una interfaz de usuario donde se controla la configuración del hardware. Además, se programa las características del recorrido y se muestran datos de las variables medidas como: las distancias recorridas en cada eje, el voltaje de la batería y el voltaje entregado a cada uno de los motores, el ángulo de orientación del prototipo, un gráfico de la posición del prototipo en el plano y otras opciones como: calibración dinámica y estática del vehículo, número de muestras para la calibración, velocidad de transmisión, gráficos de voltajes y corrientes en los motores y el botón para acceder a la ventana para cear la trayectoria deseada.

Tipo de Elemento:	Monografía (Project Report)
Información Adicional:	Asesor Wilson Olmedo Achicanoy Martinez Ingeniero Electrónico
Palabras Clave:	vehículo eléctrico, prototipo, principio de mínimo de Pontryagin, filtros Kalman
Asunto:	T Tecnología > T Technology (General) T Tecnología > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
Division:	Facultad de Ingeniería > Programa de Ingeniería Electrónica > Trabajos de grado
Depósito de Usuario:	Monitor Biblioteca 4 Quijano Guerrero
Fecha Deposito:	31 Jul 2023 21:47
Ultima Modificación:	31 Jul 2023 21:47
URI:	http://sired.udenar.edu.co/id/eprint/9015

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