Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20738
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Sociais: ODS3 |
| Setor | Departamento de Engenharia Elétrica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Diego Ferreira Macedo Guarda |
| Orientador | RODOLPHO VILELA ALVES NEVES |
| Título | Controlador fuzzy de corrente de aplicação em dispositivo de iontoforese utilizando conversor flyback |
| Resumo | Este trabalho analisa a viabilidade de um dispositivo vestível para iontoforese, uma técnica que utiliza correntes elétricas para administrar medicamentos através da pele. A iontoforese é apresentada como uma alternativa para o tratamento de dores crônicas e inflamações, evitando os efeitos adversos gastrointestinais e cardiovasculares de anti-inflamatórios não esteroides. A aplicação em um dispositivo wearable, alimentado por baterias de baixa tensão, exige um conversor de tensão de alto ganho para superar a elevada impedância da pele e fornecer a corrente terapêutica necessária. Para isso, o estudo propõe o uso de um conversor flyback, capaz de atingir os altos ganhos de tensão necessários. O foco central da pesquisa é o desenvolvimento de um sistema de controle de corrente preciso para o conversor, comparando o desempenho de um controlador Proporcional-Integral (PI) com um controlador não linear fuzzy PD+I. O controlador fuzzy PD+I é destacado por sua capacidade de lidar com sistemas não lineares sem a necessidade de um modelo matemático exato, oferecendo maior robustez e uma resposta mais adaptativa a variações de carga, como as mudanças na impedância da pele. A metodologia envolveu a modelagem matemática do conversor flyback e a implementação dos controladores em simulações no MATLAB/SIMULINK. Um modelo por equações a diferenças foi validado ao ser comparado com um circuito chaveado. Os controladores PI e fuzzy PD+I foram então submetidos a testes de desempenho, incluindo a resposta a um degrau de referência e a uma perturbação na carga. Os resultados demonstraram a superioridade do controlador fuzzy. Na partida, o fuzzy atingiu a referência rapidamente, sem sobressinal, enquanto o PI levou mais tempo para alcançar o valor de referência e para acomodação, com sobressinal. Diante da variação de carga, o controlador fuzzy corrigiu a corrente sem oscilações, ao passo que o controlador PI continuou oscilando antes de acomodar. O estudo conclui que o controle não linear fuzzy PD+I é uma solução eficaz e viável para dispositivos de iontoforese, oferecendo resposta mais rápida e maior estabilidade que o controle linear PI. Embora o fuzzy PD+I exija maior esforço computacional, essa desvantagem é minimizada pela evolução dos microcontroladores. Trabalhos futuros recomendam a realização de testes com hardware in the loop. |
| Palavras-chave | Lógica fuzzy, Controle linear, Iontoforese |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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