Aplicação do método do Filtro de Kalman Estendido (EKF) em um modelo matemático não-linear para um sistema de multicorpos rígidos para identificação de parâmetros em análise estrutural de um aerogerador de três pás

Abstract

RESUMOHoje existem propostas e políticas em várias regiões do planeta com metas de adoção de fontes renováveis. Neste contexto, a energia eólica apresenta-se como uma importante fonte em ascensão na geração de energia elétrica, tornando-a cada vez mais competitiva se comparada às fontes convencionais.Um dos problemas atuais no monitoramento da operação de aerogeradores (turbinas eólicas) é a determinação de parâmetros relacionados à sua estrutura, que se alteram ao longo do tempo. Este trabalho aplica o método do Filtro de Kalman Estendido [2, 5] em um modelo matemático não-linear para multicorpos rígidos [1, 4] para a identificação dos coeficientes de elasticidade e de amortecimento na análise estrutural de um aerogerador de três pás, a partir de dados de campo tratados.As equações da dinâmica do sistema de multicorpos rígidos são derivadas das seguintes equações [3]: A partir das equações (1) e (2) chega-se a um sistema de equações não-lineares acopladas, onde são desconhecidos os ângulos de deslocamento de cada pá em relação ao sistema fixo de referência e os deslocamentos relativos a dois eixos perpendiculares entre si em relação ao topo da torre.Foi aplicado o método do Filtro de Kalman Estendido (EKF) para a identificação do coeficiente de elasticidade no sistema de cinco equações não-lineares acopladas a partir de dados experimentais tratados utilizando o software MATLAB. Alguns resultados são mostrados na Figura 1, de (a) até (d).