O objetivo deste trabalho é o estudo de técnicas avançadas de controle de emissões de gases poluentes emitidos por motores de combustão interna movidos a gás natural. No trabalho são aplicadas três técnicas para efetuar o controle da injeção de combustível e do avanço de ignição: técnica do Controlador Preditivo Generalizado (GPC), técnica do Controlador Linear Quadrático (LQR) e técnica de Controle H´INFINITO´ via Inequações Matriciais Lineares (LMI). A cada uma dessas técnicas foram desenvolvidas uma estrutura de múltiplos modelos visando abordar a vasta região de operação de um motor. O desempenho de cada controlador é medido pela eficiência em manter a razão combustível/ar em torno de 1 % de desvio máximo em relação ao valor estequiométrico. Foi desenvolvido um modelo algébrico para calcular a vazão de combustível e auxiliar o controlador LMI principalmente durante transitórios. Essa estratégia produziu resultados significativos no controle da razão combustível/ar em transitórios longos. Os resultados obtidos mostram ser possível controlar os níveis de emissões desse tipo de motor adequando-o às normas internacionais, melhorando, assim, a qualidade de vida das pessoas.

The objective of this work is the study of advanced control techniques for the reduction of pollutant gases generated by internal combustion engines powered by natural gas. In this work three techniques are applied to control the fuel injection and the ignition timing: the Generalized Predictive Control (GPC), the Linear Quadratic Regulator (LQR) and H´INFINITE´ Control by Linear Matrix Inequalities (LMI). To each one of those techniques were developed a multiple model structure seeking to include the vast operation region of the engine. The controller's performance is measured by the efficiency in maintaining the fuel/air ratio around 1 % of maximum deviation in relation to the stoichiometric value. It was developed an algebraic model to compute the fuel flow and to aid the LMI controller especially during transients. That strategy produced significant results for the control of the fuel/air ratio in long transients. The results show the possibility of controlling pollutant emission generated by this kind of engine to conform to international emission standards, improving life quality.