Dissertação

Design and Development of a Hybrid Electric Propulsion System for Unmanned Aerial Vehicles EVALUATED

Num contexto de aumento do preço dos combustíveis e de uma consciência ambiental cada vez maior, a indústria da aviação procura encontrar alternativas aos sistemas convencionais de propulsão movidos a combustíveis fósseis. Como a propulsão totalmente elétrica ainda é insuficiente no que diz respeito à autonomia, os sistemas de propulsão híbrida-elétrica apresentam-se como uma alternativa interessante. Estes oferecem vantagens em relação aos sistemas convencionais, nomeadamente uma maior eficiência energética, maior autonomia, redução de assinaturas térmicas e sonoras, além de abrir portas para inovadoras arquiteturas através de propulsão distribuída. Adicionalmente, a sua multiplicidade de modos de funcionamento oferece ao sistema uma maior versatilidade e redundância. No entanto, esta é uma área de investigação recente no sector da aviação, com um amplo universo de possibilidades ainda por explorar, principalmente no domínio dos métodos de controlo. Nesse sentido, esta tese pretende abordar essas possibilidades, concebendo, construindo e testando um protótipo de um sistema de propulsão híbrida-elétrica, em configuração paralela, para um veículo aéreo não tripulado. Como é usual nestes projetos, os estudos desenvolvidos com modelos de escala reduzida podem ser considerados como uma plataforma que permite extrapolações para aplicações de maior dimensão. Este documento aborda o projecto mecânico e a instrumentação de uma bancada de testes, incluindo o desenvolvimento de um sistema automatizado de aquisição de dados e controlo dos testes, e o projeto de um controlador do tipo rule-based baseado na linha de operação ideal. O sistema desenvolvido possui um motor de combustão interna de 2,3kW e um motor elétrico de 1kW.
propulsão híbrida-eléctrica, veículos aéreos não tripulados, controlador do tipo rule-based, configuração paralela, propulsão energeticamente eficiente

Maio 20, 2019, 17:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado