Controle de Barra Estabilizadora Ativa Utilizando Controle Preditivo baseado em Modelo (MPC)

Resumo

Os acidentes automobilísticos continuam figurando entre as principais causas de mortes e lesões graves no trânsito. Grande parte desses acidentes decorre da perda de controle veicular, especialmente durante curvas acentuadas ou manobras bruscas de desvio. Nesse contexto, os sistemas de suspensão exercem papel determinante na estabilidade lateral do veículo, com destaque para as barras estabilizadoras, responsáveis por limitar a rolagem da carroceria e preservar o contato adequado dos pneus com o solo. Tradicionalmente, tais sistemas operam de forma passiva, apresentando desempenho limitado diante de variações dinâmicas nas condições de condução.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de barra estabilizadora ativa, modelado com base em um caminhão com cinco graus de liberdade e avaliado em ambiente de simulação. A estratégia de controle adotada é baseada no Controle Preditivo por Modelo (Model Predictive Control – MPC), cuja principal vantagem está na capacidade de incorporar, de forma explícita, restrições operacionais do sistema. Além de permitir a imposição de limites ao torque aplicado pelo atuador e à sua taxa de variação, o MPC possibilita impor diretamente uma restrição ao ângulo máximo de rolagem da carroceria, promovendo maior segurança e estabilidade durante manobras críticas.Os resultados demonstram que a abordagem proposta contribui para a melhoria da estabilidade veicular, com redução significativa do ângulo de rolagem em diferentes cenários de condução. A aplicação de técnicas preditivas ao controle de barras estabilizadoras representa uma alternativa promissora no aprimoramento dos sistemas de suspensão ativa, com potencial impacto na segurança e no desempenho de veículos de carga modernos.