Controle Inteligente de um Sistema de Armazenamento de Energia por Volante de Inércia
Controle Inteligente; FESS; Mancal Magnético Ativo; Controle ótimo; Estabilidade em tempo discreto
Os sistemas de armazenamento de energia por volante de inércia, ou Flywheel Energy Storage System (FESS), apresentam elevada densidade de potência e rápida resposta dinâmica, sendo adequados para aplicações que exigem compensação transitória de energia. Em configurações de alta rotação, o uso de Active Magnetic Bearings (AMB) permite a suspensão do rotor sem contato mecânico, reduzindo perdas e ampliando a vida útil. Contudo, a instabilidade intrínseca e a não linearidade da dinâmica eletromagnética impõem desafios significativos ao projeto de controle, sobretudo quando se busca conciliar estabilidade e eficiência energética. Este trabalho tem como objetivo investigar estratégias de controle aplicadas a sistemas FESS suportados por mancais magnéticos ativos, com foco na estabilização do rotor com baixo consumo de energia. Para isso, propõe-se o desenvolvimento de modelos dinâmicos representativos, incluindo abordagens lineares e não lineares, seguido da análise de estabilidade e controlabilidade em tempo contínuo e discreto. São consideradas técnicas de controle clássico, como controladores PID e alocação de polos via LGR, bem como métodos de controle ótimo, como LQR e LQG, além de estratégias não lineares, incluindo controle por modos deslizantes (sliding mode), com o intuito de avaliar suas capacidades e limitações frente às características do sistema e estabelecer fundamentos para o desenvolvimento de soluções de controle mais robustas.