Dissertations / Theses: 'Controle e automação'

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Cestari, Filho Felicio. "Sistemas hierarquicos multiniveis em automação e controle." [s.n.], 1990. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261401.

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Abstract:

Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica
Made available in DSpace on 2018-07-13T21:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CestariFilho_Felicio_M.pdf: 3585547 bytes, checksum: 5e20d70e48965189065c2e1ae46b06cb (MD5) Previous issue date: 1990
Resumo: Sistemas de grande porte são frequentemente caracterizados por uma estrutura hierárquica, e possuem normalmente múltiplos objetivos que podem ser conflitantes. A modelagem de um sistema deste tipo é normalmente uma tarefa árdua e de solução difícil. Assim, este estudo procura prover uma metodologia de abordagem de sistemas de grande porte integrados, usando a teoria hierárquica multinivel. Além disso, é feita uma descrição das funções e fluxo de informações entre os diversos niveis da hierarquia. É elaborado um exemplo usando a metodologia proposta onde é feita a descrição formal da estrutura hierárquica, os modelos matemáticos que representam o sistema, e a implementação de uma estrutura de suporte à tomada de decisão. O exemplo apresentado contempla uma parte da Aciaria ( conversor e metalurgia de panela) dentro do contexto de uma usina siderúrgica integrada onde são experimentados e analisados alguns casos via simulação
Abstract: Large-scale systems are often characterized by hierarchical structures, and they usually have multiple objectives that may be conflicting. The modelling of large-scale systems is normally a dificult task and of using the theory of integrated, hierarchical large-scale multilevel complex solution. This study system analysis methodology, aims at providing an systems. Moreover, the functions and information flows between the levels are described. An example is developed using the proposed methodology. The formal hierarchical structure description, the mathematical models that represent the system as well as development of a decision-making support structure are elaborated. The exampleconsidered is part of a steelmaking plant ( BOF and ladle metallurgy ) of an integrated steel planto and analysed. Simulation results are presented.
Mestrado
Mestre em Engenharia Elétrica

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Maia, José da Silva. "Ferramenta para aprendizagem de automação e controle discreto." Florianópolis, SC, 2002. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/83198.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção.
Made available in DSpace on 2012-10-19T21:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198252.pdf: 1592028 bytes, checksum: f6baa6cf8278a9a731bfb969058b62bc (MD5)
Ferramenta para Aprendizagem de Automação e Controle Discreto: Controlador Lógico Programável (PLC) na modalidade e-learning, estabelece uma proposta de transferência de ambiente de aprendizagem do modelo presencial tradicional para o modelo EAD híbrida, na modalidade e-learning assíncrona. Descreve as etapas de projetos, bem como trata dos princípios do design para interfaces gráficas usados na implementação de um ambiente hipermídia, que tem como finalidade dar o suporte necessário para a aprendizagem da Disciplina de Automação e Controle Discreto baseado na construção do conhecimento mediado por computador. Apresenta uma bancada de simulação física, que simula processos industriais, destinada aos trabalhos nos momentos da aprendizagem presencial, com fins de aproximar o aprendiz à realidade física do controle do processo industrial. Enfoca as etapas de um projeto para implementação e para a organização do processo de aprendizagem por projetos, visando a integração do presencial ao virtual. A bancada de simulação física é descrita quanto a sua estrutura e seu princípio de funcionamento. Traz alguns simuladores de fabricantes comerciais, em versão DEMO, para um referencial comparativo. Estabelece requisitos desejáveis para um simulador destinado a aprendizagem de Automação e Controle Discreto aplicado ao controle de processos industriais, explana a modelagem para implementação do protótipo do simulador virtual, bem como sua operacionalidade. Apresenta a conclusão sobre a importância da adoção de um modelo simulador virtual face os ganhos de escalabilidade e racionalização do tempo e espaço em relação ao uso do laboratório de ensino estritamente presencial.

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Sousa, Rafael Vieira de. "CAN (Controller Area Netwoork): uma abordagem para automação e controle na área agrícola." Universidade de São Paulo, 2002. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-30102007-115747/.

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Abstract:

Padrões internacionais baseados no protocolo de comunicação digital serial CAN - Controller Area Network - têm sido elaborados e adotados em aplicações que utilizam eletrônica embarcada em máquinas e implementos agrícolas. No Brasil, a aplicação do CAN é restrita a máquinas e implementos importados. Verifica-se também, a necessidade de fornecer subsídios e auxílio às pequenas e médias indústrias nacionais de equipamentos agrícolas, para que estas possam oferecer equipamentos compatíveis no mercado, através da implementação desses padrões em seus produtos. Este trabalho apresenta a pesquisa de circuitos integrados, transceptores, dispositivos de instrumentação mais elaborados (receptores GPS, computadores embarcáveis, computadores portáteis, rádios digitais e atuadores e sensores inteligentes) e protocolos de alto nível para o desenvolvimento de sistemas baseados no CAN. A sistematização dos resultados origina um documento referencial prático do CAN para projetos de máquinas e implementos agrícolas, e para automação de sistemas agrícolas, como estufas, sistemas de irrigação e criadouros.
International standards based on the digital data communication protocol CAN - Controller Area Network - are being developed and applied to embedded electronics in agricultural and environmental area to integrate different devices. In Brazil, the application of CAN is restricted to imported machines. Small and medium manufactures also need some support to apply this technology and offer compatible equipment to the market. This work present the searching of integrated circuits, transducers, elaborated devices (GPS receivers, embedded computers, handled computers, digital radios and intelligent sensors and actuators) and high level protocols for the development CAN based systems. The systematization of the results generate a practical reference documentation of CAN for agricultural machinery (tractor, combine and implements) designs and agricultural automation designs, such as irrigation, greenhouse and livestock systems.

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Valle, Danilo Basseto do. "A influência do controlador gupfc no sistema elétrico de potência visando a estabilidade a pequenas perturbações /." Ilha Solteira, 2014. http://hdl.handle.net/11449/111129.

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Abstract:

Orientador: Percival Bueno de Araujo
Banca: Dilson Amancio Alves
Banca: Laurence Duarte Colvara
Banca: Igor Kopcak
Banca: Carlos Roberto Mendonça da Rocha
Resumo: NESTE trabalho é proposto um modelo de injeção de potência para o controlador Generalized Unified Power Flow Controller (GUPFC) que permite representá-lo em programas de fluxo de potência e fluxo de potência ótimo. Também é proposto um modelo para a estrutura do sistema de controle do GUPFC que permite representar sua dinâmica em sistemas elétricos de potência. Todas as análises dinâmicas realizadas neste trabalho visam a estabilidade a pequenas perturbações, porém, o modelo de injeção de potência do GUPFC e o modelo de sua estrutura de controle permitem representálo também em um ambiente não linear. A partir das equações algébricas fornecidas pelo modelo de injeção de potência do GUPFC e das equações dinâmicas obtidas a partir da sua estrutura do sistema de controle, é possível analisar a influência que o controlador GUPFC causa no sistema, realizando-se inicialmente uma abordagem estática (em regime permanente), que foi realizada utilizando-se a ferramenta de fluxo de potência expandido. A ferramenta de fluxo de potência expandido trata as variáveis diferenciais como algébricas, para um dado ponto de equilíbrio, ficando o problema restrito a encontrar os zeros de um conjunto de funções não-lineares, cuja solução pode ser obtida através do método de Newton-Raphson, como em um fluxo de potência convencional. Com a solução desse fluxo de potência, pode-se incluir diretamente as correspondentes submatrizes do GUPFC no Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP), já que este foi o modelo escolhido para representação de todos os componentes dinâmicos do sistema. Com todos os componentes modelados no MSP, foi realizada uma análise dinâmica do sistema, visando a estabilidade a pequenas perturbações. Para melhorar o desempenho dinâmico do sistema, foi essencial que controladores ESPs e POD fossem inclusos às malhas de controle dos Reguladores Automáticos ...
Abstract: THIS thesis proposes a power injection model for the GUPFC (Generalized Power Flow Controller) which is suited for the GUPFC representation in both power flows and optimal power flows analyses. It is also proposed a model for the control system GUPFC that represents its dynamics in electric power systems. This work main aim is the small signal stability analysis. However, the power injection model of the GUPFC and the structure control model could be used in nonlinear environment. The algebraic equations provided by the power injection model of the GUPFC and the dynamical equations obtained from the control model, are used to analyze the influence of the GUPFC on the system, initially executing a static approach (in steady state) using the expanded power flow tools. The expanded power flow considers the differential variables as algebraic, at a given equilibrium point, and the problem is to find the zeros of a nonlinear function set, whose solution can be obtained by a Newton Raphson method as in a conventional power flow. From the solution of the power flow, it is possible to include directly the corresponding sub matrices of the GUPFC in to the Power Sensitive Model (PSM), which is the chosen model to represent all the dynamic components of the system. Once, every component is modeled in the PSM, a small signal stability is performed. The ESP and POD controllers are included in to the control loop of the Automatic Voltage Regulators (AVR) and the GUPFC respectively, to improve the dynamical performance of the system. To provide additional damping to the unstable or little damped modes and increase the stability limits, a Particle Swarm Optimization (PSO) technique is used to provide the parameters of the supplementary damping controller. Two objective functions are proposed to lead the problem solution to good results and then compared to well known classical techniques
Doutor

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Valle, Danilo Basseto do [UNESP]. "A influência do controlador gupfc no sistema elétrico de potência visando a estabilidade a pequenas perturbações." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/111129.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-04Bitstream added on 2014-12-02T11:20:51Z : No. of bitstreams: 1 000796071.pdf: 3231946 bytes, checksum: cd5022e624fc51b6b608afccd527ebed (MD5)
Neste trabalho é proposto um modelo de injeção de potência para o controlador Generalized Unified Power Flow Controller (GUPFC) que permite representá-lo em programas de fluxo de potência e fluxo de potência ótimo. Também é proposto um modelo para a estrutura do sistema de controle do GUPFC que permite representar sua dinâmica em sistemas elétricos de potência. Todas as análises dinâmicas realizadas neste trabalho visam a estabilidade a pequenas perturbações, porém, o modelo de injeção de potência do GUPFC e o modelo de sua estrutura de controle permitem representálo também em um ambiente não linear. A partir das equações algébricas fornecidas pelo modelo de injeção de potência do GUPFC e das equações dinâmicas obtidas a partir da sua estrutura do sistema de controle, é possível analisar a influência que o controlador GUPFC causa no sistema, realizando-se inicialmente uma abordagem estática (em regime permanente), que foi realizada utilizando-se a ferramenta de fluxo de potência expandido. A ferramenta de fluxo de potência expandido trata as variáveis diferenciais como algébricas, para um dado ponto de equilíbrio, ficando o problema restrito a encontrar os zeros de um conjunto de funções não-lineares, cuja solução pode ser obtida através do método de Newton-Raphson, como em um fluxo de potência convencional. Com a solução desse fluxo de potência, pode-se incluir diretamente as correspondentes submatrizes do GUPFC no Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP), já que este foi o modelo escolhido para representação de todos os componentes dinâmicos do sistema. Com todos os componentes modelados no MSP, foi realizada uma análise dinâmica do sistema, visando a estabilidade a pequenas perturbações. Para melhorar o desempenho dinâmico do sistema, foi essencial que controladores ESPs e POD fossem inclusos às malhas de controle dos Reguladores Automáticos ...
This thesis proposes a power injection model for the GUPFC (Generalized Power Flow Controller) which is suited for the GUPFC representation in both power flows and optimal power flows analyses. It is also proposed a model for the control system GUPFC that represents its dynamics in electric power systems. This work main aim is the small signal stability analysis. However, the power injection model of the GUPFC and the structure control model could be used in nonlinear environment. The algebraic equations provided by the power injection model of the GUPFC and the dynamical equations obtained from the control model, are used to analyze the influence of the GUPFC on the system, initially executing a static approach (in steady state) using the expanded power flow tools. The expanded power flow considers the differential variables as algebraic, at a given equilibrium point, and the problem is to find the zeros of a nonlinear function set, whose solution can be obtained by a Newton Raphson method as in a conventional power flow. From the solution of the power flow, it is possible to include directly the corresponding sub matrices of the GUPFC in to the Power Sensitive Model (PSM), which is the chosen model to represent all the dynamic components of the system. Once, every component is modeled in the PSM, a small signal stability is performed. The ESP and POD controllers are included in to the control loop of the Automatic Voltage Regulators (AVR) and the GUPFC respectively, to improve the dynamical performance of the system. To provide additional damping to the unstable or little damped modes and increase the stability limits, a Particle Swarm Optimization (PSO) technique is used to provide the parameters of the supplementary damping controller. Two objective functions are proposed to lead the problem solution to good results and then compared to well known classical techniques

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Coracini, Guilherme Kisseloff. "Abordagem para verificação de sistemas de controle para automação flexível." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2014. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3133.

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Abstract:

A verificação de software é uma etapa essencial do ciclo de desenvolvimento de sistemas de automação industrial. O objetivo da verificação é a identificação de defeitos ainda na fase de projeto, tendo em vista que o custo de correção na fase final de desenvolvimento ou após a implementação do sistema é significativamente mais elevado do que nas fases iniciais do projeto. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo propor uma abordagem para verificação de sistemas de automação que combina duas técnicas de verificação distintas: model checking e model based testing. Para análise da proposta, a abordagem é aplicada ao projeto do programa supervisório de uma célula robótica. A célula robótica utilizada como estudo de caso foi desenvolvida no Centro de Competência em Manufatura (CCM) com o objetivo de automatizar o processo de acondicionamento de tampas de alumínio para transporte. Em particular, o programa supervisório desta célula foi desenvolvido em LabVIEW. Os resultados obtidos com o estudo de caso indicam que a abordagem proposta contribui para a robustez do sistema. Além, o estudo de caso permitiu identificar pontos para melhoria e detalhamento na abordagem proposta

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Mello, Pedro Cardozo de. "Sistema de automação e controle para tanques oceânicos com múltiplos atuadores." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-19112012-123823/.

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Abstract:

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de automação e controle para tanques oceânicos com múltiplos atuadores para possibilitar a geração e absorção ativa de ondas. O desenvolvimento compreende: a implementação e a validação do sistema de automação e controle para o tanque de provas; o desenvolvimento de algoritmos para a geração de ondas com batedores do tipo flap, para atender aos casos tipicamente utilizados em ensaios de estruturas oceânicas, tais como ondas regulares e irregulares, com ou sem espalhamento direcional. O sistema desenvolvido fez uso de controladores do tipo CLP (controlador lógico programável) em rede de comunicação industrial usando troca de dados síncrona, como uma solução robusta de automação. Os controladores desenvolvidos foram estudados individualmente para a devida caracterização e identificação dos limites de desempenho. Sensores de ondas ultrassônicos foram desenvolvidos e caracterizados para medir ondas nos atuadores e viabilizar a malha de controle de absorção ativa do tanque de provas. Sensores de ondas capacitivos foram desenvolvidos e calibrados para a medição de ondas nos ensaios experimentais. A validação experimental do funcionamento do sistema de atuação, controle e sensoriamento foi realizada utilizando os equipamentos desenvolvidos. Os testes foram feitos validando o funcionamento dos atuadores, a geração de ondas regulares, a geração de ondas regulares oblíquas e a geração de ondas irregulares de cristas longas. Os testes apontaram que os atuadores dos cantos do tanque, que são fixos, provocam alterações no campo de ondas, tal como a difração de ondas. As flutuações foram avaliadas onde os valores extremos podem chegar a 58% e foi apresentada uma proposta de medidas paliativas. As ondas regulares e irregulares foram validadas para que o tanque seja capaz de realizar ensaios experimentais reproduzindo as condições ambientais da costa brasileira em ensaios com modelos reduzidos. Foram realizadas medições do coeficiente de reflexão das ondas regulares e irregulares geradas no tanque de provas que mostram valores em torno de 10%. Usando a absorção ativa de ondas em duas laterais opostas do tanque, constatou-se que a segunda reflexão (re-reflexão) afeta fracamente o campo de ondas. A fim de demonstrar o potencial do controlador do tanque, foi desenvolvida uma nova técnica para focalização de energia de ondas em tanque de provas, fundamentada na técnica de TR (time reversal), para concentrar ondas em pontos específicos do espaço. Esta técnica foi originalmente proposta para aplicações usando ultrassom na forma de ondas de pressão acústica, mas, devido à semelhança do fenômeno físico, a técnica foi aplicada às ondas de superfície livre da água. Foram realizados três tipos de testes usando TR, e em todos eles a concentração de ondas foi obtida no local e no instante esperados. Concluiu-se, então, que o método funciona mesmo que existam obstáculos à propagação da onda, como difração e reflexão no interior do tanque de provas. Um dos testes estudou as ondas concêntricas geradas por um objeto lançado contra a água; a aplicação de TR resultou em uma onda concentrada no ponto de lançamento. Os fenômenos observados podem servir de paradigma para comparações numéricas e estudos de ondas em meios dispersivos.
This work discusses the development of an automation and control system for ocean tanks with multiple actuators to enable the generation and active absorption of waves. The development includes: implementation and validation of system automation and control to the ocean wave tank, the development of algorithms for generating waves with flap type wave generator for dealing with cases typically used in tests of ocean structures, such as regular waves and irregular, with or without directional spreading. The developed system used PLC controllers (programmable logic controller) and an industrial communication network with synchronous data exchange, which is a robust automation system solution. The developed controllers were individually studied for proper performance characterization. Ultrasonic wave sensors have been developed and characterized to measure waves in the face of actuators and enable the control loop active absorption of the ocean wave tank. Capacitive wave sensors have been developed and calibrated to measure wave in experimental tests. The experimental validation of system actuation, control and sensing system was performed. Validation tests of the operation of the actuators under regular wave generation, irregular wave generation and oblique regular waves were done. The tests showed that the fixed actuators of the corners of the tank cause changes in the wave field such as diffraction waves. The spatial wave field fluctuations can reach 58% and correction procedures were proposed. Regular and irregular waves were validated for the tank to be able to perform experimental tests reproducing the environmental conditions of the Brazilian coast in reduced model tests of offshore structures. Measurements of the reflection coefficient of regular and irregular waves generated in the test tank indicated values around 10%. Using active absorption of waves in two opposite sides of the tank, it was realized that the re-reflection weakly affects the wave field. In order to demonstrating the innovative potential applications of tank, it was developed a new technique to focus wave energy, based on the technique of TR (time reversal) to concentrate waves at specific points in space. This was originally proposed for applications using ultrasound acoustic pressure waves, but due to the similarity of the physical phenomenon, the technique was applied to the waves in the free water surface. Three types of tests were carried out and in each TR concentration wave was obtained in the expected location and the expected time. It was noticed that the method also works even with obstacles to wave propagation, such as diffraction and reflection inside the ocean wave tank. An object thrown against the water, creating concentric waves was studied and after the application of TR resulted in a wave concentrated at the same splash point. The observed phenomena can be considered as a paradigm for numerical comparisons and studies of waves in dispersive media.

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Silva, Washington Lopes da. "Auditoria contínua de dados como instrumento de automação do controle empresarial." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-04072013-165931/.

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Abstract:

A dependência tecnológica das atividades e dos processos de negócios no mundo corporativo impulsionou o desenvolvimento de novas técnicas de auditoria para apurar possíveis falhas sistêmicas, que pudessem afetar os controles internos das companhias. Sendo assim, a necessidade de automação dos testes de auditoria motivou a elaboração do conceito e a implantação de projetos de auditoria contínua de dados no ambiente empresarial. Esta tese avalia os principais aspectos críticos para a construção da auditoria contínua de dados, considerando o uso da tecnologia da informação e das técnicas de auditoria com auxílio do computador. A partir da fundamentação teórica formularam-se quatro premissas básicas, as quais derivaram oito proposições e onze aspectos críticos, os quais foram colocados em prova de conceito, por meio de estudo de casos múltiplos no cenário empresarial brasileiro. A pesquisa afirma que os aspectos críticos para a construção da auditoria contínua de dados, originários da fundamentação teórica e corroborados pelo resultado do estudo de casos múltiplos, servirão como direcionadores para a inicialização de projetos de auditoria contínua, bem como para sua reestruturação.
The technology dependence of activities and business processes in corporate world driving the development of new audit techniques to investigate possible systemic failures, that could affect the internal controls of companies. Thus, the need for automation of auditing tests led to the development of the concept and implementation of projects for continuous auditing of data in the enterprise environment. This thesis evaluates the major critical issues for the construction of continuous auditing of data, considering the use of information technology and the computer assisted audit techniques. From the theoretical foundation formulated four basic premises, which were derived eight propositions and eleven critical aspects, which were placed in a proof of concept, through multiple case study in the Brazilian business scenario. The research argues that the critical aspects for the construction of continuous auditing of data, originated in theoretical foundation and corroborated by the results of multiple case study, will serve as drivers for the initialization of continuous auditing projects as well as for its restructuring.

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Cambraia, Rodrigo Reckziegel. "Automação e controle da caixa de pressão negativa de membros inferiores." Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, 2014. http://hdl.handle.net/10923/6771.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-08-22T02:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460448-Texto+Completo-0.pdf: 5951570 bytes, checksum: afed14c2ca9f2963cc42ed8d5fb7baaa (MD5) Previous issue date: 2014
The use of equipment "lower body negative pressure box" (LBNP) is a instrument of great importance to the scientific community health sciences. Initially used for simulation of orthostatic stress in space agencies studies on the physiological performance, today it has a range of applications to be study. In mid-2002, a LBNP Box was developed at the Center for Microgravity Laboratory, but it became outdate and out of use. This work was done to modernize pneumatic, electrical, electronic systems and the application interface. The realized retrofit enables the equipment for research use in the area of Aerospace Medicine on orthostatic intolerance of the cardiovascular system. Auniversal process controller with PID control technique was used with a classical tuning control proposed in the first method of Ziegler and Nichols.
O uso do equipamento “lowerbody negative pressureBox” (LBNP- caixa de pressão negativa) é de grande importância para a comunidade científica das ciências da saúde. Inicialmente utilizado para simulação de estresse ortostático em estudos sobre o comportamento fisiológico pelas agências espaciais, hoje já tem sua gama de aplicações para estudo. Em meados de 2002 uma LBNP foi desenvolvida no Laboratório do Centro de Microgravidade, porém ela ficou desatualizada e inoperante. O presente foi realizado para modernizar ossistemas pneumático, elétrico, eletrônico assim como o aplicativo de interface. O “retrofit” realizado deixou o equipamento em condições para o uso em pesquisas na área de Medicina Aeroespacial sobre intolerância ortostática do sistema cardiovascular. Um controlador universal de processos com controle do tipo PID utilizando técnica de controle clássico de sintonia proposto no primeiro método de Ziegler e Nichols.

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Fernandes, Ueslei Barbosa. "Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes Aplicado em Sistema de Suspensão Ativa /." Ilha Solteira, 2013. http://hdl.handle.net/11449/87150.

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Abstract:

Orientador: José Paulo Fernandes Garcia
Banca: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira
Banca: Alfredo Del Sole Lordelo
Resumo: Utilizando as técnicas de Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes (CEV/MD) é proposta aqui uma aplicação das mesmas em um sistema que representa 1/4 do modelo de Suspensão Ativa de um veículo. Teoria e projeto de preditores contínuo são apresentados com o intuito de obter bom desempenho na presença de atrasos no controle ou atrasos na aquisição de dados do sistema. Com a finalidade de verificar a robustez do CEV/MD é feita uma comparação com o controle LQR (Linear Quadratic Regulator) apresentando os resultados de simulações e implementações em bancada para algumas condições de operação, levando em consideração a presença de incertezas no sistema
Abstract: Using the techniques of Control with Variable Structure and Sliding Mode (VSC/SM) is proposed here an implementation in a system that represents 1/4 of the model of an Active Suspension of a vehicle. Theory and design of continuous predictors are presented in order to obtain good performance in the presence of control delays or delays in the data acquisition system. In order to verify the robustness of the VSC/SM a comparison with the LQR control (Linear Quadratic Regulator) in presented good results of simulations and implementations for some operating conditions, taking into account the presence of uncertainties in the system, illustrated the proposed method
Mestre

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Souza, Wallysonn Alves de. "Projeto de controladores robustos chaveados para sistemas não lineares descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno /." Ilha Solteira, 2013. http://hdl.handle.net/11449/100294.

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Abstract:

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira
Banca: Edvaldo Assunção
Banca: Rodrigo Cardin
Banca: Ricardo Hiroshi Caldeira Takahashi
Banca: Grace Silva Deaecto
Resumo: Esta tese propõe novos métodos de projeto de controle chaveado para algumas classes de sistemas: lineares com incertezas politópicas e não lineares incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno. Inicialmente são propostos métodos que utilizam uma função quadrática de Lyapunov e a estabilidade quadrática é utilizada para projetar vários ganhos do controlador, baseado em desigualdades matriciais lineares (do inglês Linear Matrix Inequalities - LMIs). Os controladores propostos são compostos por um único ganho que é escolhido por uma lei de chaveamento que retorna o menor valor da derivada temporal da função quadrática de Lyapunov. Para o caso linear, os controladores concebidos apresentam um melhor desempenho quando comparados com o controlador que emprega um único ganho de realimentação do estado normalmente implementado, e as LMIs utilizadas para encontrar os ganhos são mais relaxadas. Para o caso não linear, os controladores propostos também apresentaram um bom desempenho e eliminam a necessidade de encontrar as expressões explícitas das funções de pertinência que muitas vezes podem ter expressões longas e/ou complexas, ou serem desconhecidas devido às incertezas na planta. Em seguida foram propostos novos métodos de projeto de controle chaveado e um novo critério de estabilidade para sistemas não lineares incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno. O projeto do controlador chaveado é baseado na função de Lyapunov quadrática por partes do tipo mínimo e na minimização da derivada temporal desta função de Lyapunov. As condições do novo critério de estabilidade são representadas por um tipo de desigualdades matriciais bilineares (do inglês Bilinear Matrix Inequalities - BMIs) que podem ser resolvidas de forma eficiente pelo método... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: This thesis proposes new switched control design methods for some classes of linear systems with polytopic uncertainties and uncertain nonlinear systems described by Takagi-Sugeno fuzzy models. Initially, are proposed methods that use a quadratic Lyapunov function and quadratic stability to design, based on Linear Matrix Inequalities (LMIs), the feedback gains. The controller gain is chosen by a switching law that returns the smallest value of the time derivative of the quadratic Lyapunov function. For the linear case, the proposed methodology presents a better performance when compared with the controller usually implemented which uses only one state feedback gain and the LMIs for finding the switched gains are more relaxed. For nonlinear plants described by Takagi-Sugeno fuzzy models, the proposed controller also presented good performance and eliminates the need to obtain the explicit expressions of the membership functions of the Takagi-Sugeno fuzzy controllers, which can often have long and/or complex expressions, or may not be known, for instance due to the plant uncertainties. The design of the switched controllers is based on a minimum-type piecewise quadratic Lyapunov function and the minimization of the time derivative of this Lyapunov function. The conditions of the new stability criterion are represented by a kind of Bilinear Matrix Inequalities (BMIs) that can be efficiently solved by the path-following method. Furthermore, the proposed switched controller can also operate even with an uncertain reference control signal. To verify the efficacy of the proposed methodology are presented numerical simulations, including robust nonlinear control designs of a ball-and-beam system and of a magnetic levitator, and finally a robust... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

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Fernandes, Ueslei Barbosa [UNESP]. "Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes Aplicado em Sistema de Suspensão Ativa." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/87150.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-25Bitstream added on 2014-06-13T19:06:56Z : No. of bitstreams: 1 fernandes_ub_me_ilha.pdf: 637735 bytes, checksum: e0ec28cfe51e61823ad56670d721ba9b (MD5)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Utilizando as técnicas de Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes (CEV/MD) é proposta aqui uma aplicação das mesmas em um sistema que representa 1/4 do modelo de Suspensão Ativa de um veículo. Teoria e projeto de preditores contínuo são apresentados com o intuito de obter bom desempenho na presença de atrasos no controle ou atrasos na aquisição de dados do sistema. Com a finalidade de verificar a robustez do CEV/MD é feita uma comparação com o controle LQR (Linear Quadratic Regulator) apresentando os resultados de simulações e implementações em bancada para algumas condições de operação, levando em consideração a presença de incertezas no sistema
Using the techniques of Control with Variable Structure and Sliding Mode (VSC/SM) is proposed here an implementation in a system that represents 1/4 of the model of an Active Suspension of a vehicle. Theory and design of continuous predictors are presented in order to obtain good performance in the presence of control delays or delays in the data acquisition system. In order to verify the robustness of the VSC/SM a comparison with the LQR control (Linear Quadratic Regulator) in presented good results of simulations and implementations for some operating conditions, taking into account the presence of uncertainties in the system, illustrated the proposed method

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Souza, Wallysonn Alves de [UNESP]. "Projeto de controladores robustos chaveados para sistemas não lineares descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/100294.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-30Bitstream added on 2014-06-13T20:21:16Z : No. of bitstreams: 1 souza_wa_dr_ilha.pdf: 2047760 bytes, checksum: 8e0dca06c80251e6c3a1e6e46925aa1a (MD5)
Esta tese propõe novos métodos de projeto de controle chaveado para algumas classes de sistemas: lineares com incertezas politópicas e não lineares incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno. Inicialmente são propostos métodos que utilizam uma função quadrática de Lyapunov e a estabilidade quadrática é utilizada para projetar vários ganhos do controlador, baseado em desigualdades matriciais lineares (do inglês Linear Matrix Inequalities - LMIs). Os controladores propostos são compostos por um único ganho que é escolhido por uma lei de chaveamento que retorna o menor valor da derivada temporal da função quadrática de Lyapunov. Para o caso linear, os controladores concebidos apresentam um melhor desempenho quando comparados com o controlador que emprega um único ganho de realimentação do estado normalmente implementado, e as LMIs utilizadas para encontrar os ganhos são mais relaxadas. Para o caso não linear, os controladores propostos também apresentaram um bom desempenho e eliminam a necessidade de encontrar as expressões explícitas das funções de pertinência que muitas vezes podem ter expressões longas e/ou complexas, ou serem desconhecidas devido às incertezas na planta. Em seguida foram propostos novos métodos de projeto de controle chaveado e um novo critério de estabilidade para sistemas não lineares incertos descritos por modelos fuzzy Takagi-Sugeno. O projeto do controlador chaveado é baseado na função de Lyapunov quadrática por partes do tipo mínimo e na minimização da derivada temporal desta função de Lyapunov. As condições do novo critério de estabilidade são representadas por um tipo de desigualdades matriciais bilineares (do inglês Bilinear Matrix Inequalities - BMIs) que podem ser resolvidas de forma eficiente pelo método...
This thesis proposes new switched control design methods for some classes of linear systems with polytopic uncertainties and uncertain nonlinear systems described by Takagi-Sugeno fuzzy models. Initially, are proposed methods that use a quadratic Lyapunov function and quadratic stability to design, based on Linear Matrix Inequalities (LMIs), the feedback gains. The controller gain is chosen by a switching law that returns the smallest value of the time derivative of the quadratic Lyapunov function. For the linear case, the proposed methodology presents a better performance when compared with the controller usually implemented which uses only one state feedback gain and the LMIs for finding the switched gains are more relaxed. For nonlinear plants described by Takagi-Sugeno fuzzy models, the proposed controller also presented good performance and eliminates the need to obtain the explicit expressions of the membership functions of the Takagi-Sugeno fuzzy controllers, which can often have long and/or complex expressions, or may not be known, for instance due to the plant uncertainties. The design of the switched controllers is based on a minimum-type piecewise quadratic Lyapunov function and the minimization of the time derivative of this Lyapunov function. The conditions of the new stability criterion are represented by a kind of Bilinear Matrix Inequalities (BMIs) that can be efficiently solved by the path-following method. Furthermore, the proposed switched controller can also operate even with an uncertain reference control signal. To verify the efficacy of the proposed methodology are presented numerical simulations, including robust nonlinear control designs of a ball-and-beam system and of a magnetic levitator, and finally a robust... (Complete abstract click electronic access below)

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Cruz, Guerrero René. "Abordagem para a automação em uma usina açucareira /." Florianópolis, SC, 1999. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/80475.

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Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico.
Made available in DSpace on 2012-10-18T14:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:05:19Z : No. of bitstreams: 1 143110.pdf: 3792677 bytes, checksum: 3717f13158ee63561c5bf1c56e991b33 (MD5)

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Quites, Almir Monteiro. "Soldagem mag de chapas finas: controle adaptativo." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1989. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/157599.

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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico
Made available in DSpace on 2016-01-08T16:27:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79705.pdf: 5149881 bytes, checksum: f8c728da369d815caff1a404d6c5e2f4 (MD5) Previous issue date: 1989
A soldagem automática de chapas finas, realizada com um sensor ótico à frente do arco voltaico para determinar previamente a geometria da junta, requer a determinação de algoritmos que permitam uma contínua adaptação dos parâmetros de soldagem aos valores reais da junta. Neste trabalho são determinados algoritmos para soldagens sob proteção de CO2 puro e de uma mistura de argônio com 18% de CO2, para espessuras de chapa de 2,0 mm e de 1,6mm. Verifica-se que as características da fonte de energia influenciam nos algoritmos que precisam ser readaptados quando da troca de equipamento. É discutida a possibilidade de prever a penetração na operação de soldagem, a partir da forma externa do cordão. Para isto são desenvolvidas em comparação com os dados experimentais obtidos na soldagem sob proteção da mistura de argônio com CO2. Com base nesses resultados, conclui-se que a utilização de sensor colocado atrás do arco é promissora para se alcançar um controle adaptativo de nível mais alto.

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Cunha, Andre Pitasse da. "Automação e controle "on line" de uma coluna de destilação em batelada." [s.n.], 1996. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267305.

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Orientadores: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira, Ana Maria Frattini Fileti
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-21T03:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_AndrePitasseda_M.pdf: 2972168 bytes, checksum: 74e7ec31a3e97ab0d9d409c9d1de8d2a (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: No presente trabalho, foi desenvolvido um sistema de controle adaptativo digital baseado em planejamento da razão de refluxo para a destilação em batelada do binário n.hexano-n.heptano, objetivando o controle da composição molar de topo do componente mais volátil dentro de uma especificação desejada. Para tal projeto, utilizou-se um programa de simulação da coluna de destilação em estudo com operação contínua para caracterização das, etapas da destilação em batelada, através da variação da composição molar de hexano no refervedor, simulando a escassez ocorrida durante a operação em batelada. E pelo método da curva de reação de Cohen e Coon, levantaram-se os perfis dos parâmetros do controlador. O algoritmo de controle foi testado em simulação computacional (off-line) e corrida experimental (on-line) da destilação em batelada. Os ajustes encontrados foram excelentes
Abstract: In this work, a digital adaptative control system was developed based on a reflux rate policy to the batch distillation of the system n-hexane and n-heptane binary, aiming at the control of top molar composition of the more volatile component within a desired specification. For this project, a simulation program of a distillation column under continuous operation was used in order to characterize the steps of the batch distillation, through the variation of the hexane molar composition at the reboiler, simulating the scarcity occured during batch operation. By using the Process Reaction Curve Method of Cohen and Coon, the instantaneous values of the controller parameters were obtained. The control algorithm was tested through computational simulation and in a pilot batch column. The agreement was found to be excellent
Mestrado
Mestre em Engenharia Química

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Ordoñez, Bernardo. "Estratégia de controle cooperativo baseado em consenso para um grupo multi-veículos." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/107349.

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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013
Made available in DSpace on 2013-12-05T23:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319240.pdf: 2165998 bytes, checksum: d26044b07134cd5dc4c98ffd7db3a949 (MD5) Previous issue date: 2013
Resumo: Nesta tese é apresentada uma proposta de controle cooperativo baseada em consenso para resolver o problema de rendezvous para um grupo multi-veículos. Como caráter essencial de cooperação os veículos, estes compartilham informação acerca do conhecimento individual, o qual está sujeito a falhas na comunicação com origem diversa, desde faltas nos dispositivos de comunicação até perdas de pacote. A estratégia de controle cooperativo proposta consiste no desenvolvimento de leis de controle descentralizadas para que cada veículo determine sua trajetória de consenso até o ponto de encontro, que a priori é desconhecido para alguns integrantes da equipe. Para tal, utiliza-se uma abordagem baseada em controle preditivo, o que permite a inclusão de requisitos de resposta, bem como de restrições, de modo a manter o caráter de cooperação entre os veículos do grupo. De forma complementar à proposta, adicionam-se à formulação das trajetórias de consenso, restrições de conectividade entre veículos, restrições de ângulo de sensoriamento em relação ao ponto de encontro e à formação de cobertura sobre o ponto de referência. Trata-se ainda neste trabalho de protocolos de comunicação com intuito de melhorar a pontualidade na troca periódica de informações, melhorando a convergência da tarefa de consenso.

Abstract: In this thesis, a cooperative control strategy for teams of multiple autonomous vehicles to solve a basic coordination problem, called rendezvous problem, is presented. The vehicles share information about individual knowledge in order to cooperate. It is considered that communication failures can be occurs due to packet losses and device faults. In the cooperative proposal, a decentralized control laws are developed to drive all the vehicles to a reference position by performing trajectories with consensus. The rendezvous point is a priori unknown to some group members. The calculus of the consensus trajectories is based on receding horizon control, which allows to include response requirements and constraints for maintaining cooperation between the vehicles of the group. Additionally, it is added to the consensus trajectories formulation: connectivity constraints between vehicles, optimization of the sensing angle relative to the rendezvous point and coverage formation on the reference point. Finally, in this work, communication protocolsare studied for improving the timeliness in the information exchange, which improves the convergence of consensus task.

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Atzingen, Gustavo Voltani von. "Simulação, controle e automação de um forno tipo túnel utilizando tecnologia embarcada." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-14062017-105834/.

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Abstract:

Baseado na grande evolução dos dispositivos eletrônicos nos últimos 35 anos e dos novos hardwares de baixo custo e alto poder computacional, esta tese tem como objetivo testar a seguinte hipótese: É possível o controle e automação de um forno em escala piloto com informações de sensores e simulação em tempo real utilizando computação embarcada de baixo custo. Para isto, modelagem matemática e simulação do perfil de temperatura do forno e do alimento foram realizadas para que o sistema de controle possa ter informação da temperatura no alimento em tempo real, contando apenas com os sensores fixos no forno. A informação desta simulação alimenta o controle PID, garantindo que o perfil de temperatura desejado para o aquecimento/cozimento do alimento seja obedecido, melhorando a qualidade do produto final. O sistema de controle possui duas unidades, a escrava que é localizada na lateral do forno é composta de um Arduino mini, da instrumentação para o controle dos sensores e atuadores do forno e a unidade mestre, que utiliza um Raspberry pi onde o software de controle com interface gráfica realiza as simulações, o controle PID e a comunicação via bluetooth com a unidade escrava. Experimentos foram realizados para testar e validar a simulação do perfil térmico do forno, do alimento e o controlador PID. Concluiu-se que é possível um controle de um forno industrial em escala piloto com simulação em tempo real utilizando computação de baixo custo.
Based on the dramatic evolution of electronic devices in the last 35 years and the recent advent of low cost computational hardware, embedded sensors have become a cost-effective solution for real time machine monitoring and simulation. The objective of this thesis is to present both software and hardware intended for the real-time simulation and control of a conveyor belt tunnel oven using low cost embedded hardware, to ensure high quality food production. For this purpose, mathematical modelling and simulation of the temperature profile inside the oven was performed in order to supply the control system with the calculated temperature of the food in real time, using only the fixed sensors inside the oven. This simulation information is passed to the PID controller, ensuring that the desired temperature profile for heating the food is achieved, improving the quality of the final product. The system has two units, a slave that is located on the main body consisting of an Arduino mini and the instrumentation for controlling the sensors and actuators. The second unit is the master unit, which utilises a Raspberry pi to host the control software, the graphical user interface the PID controller and manages the Bluetooth connection with the slave unit. Experiments were performed in order to test and validate the thermal profile simulation of the oven and the food, as well as to test the PID controller. It was concluded that it is possible to control a prototype scale industrial oven using real time simulation with a low-cost computation unit.

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Bueno, Nilson Magalhães. "Automação no controle do tempo de coqueificação em baterias de coque-siderurgia." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-10062013-152034/.

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Abstract:

Este trabalho apresenta a arquitetura de hardware, software e os resultados da implantação de um sistema automação industrial em ambiente siderúrgico, especificamente nas Baterias de Coque do grupo Usinas Siderúrgicas de Minas Gerais S/A Usiminas, precisamente na Usina de Cubatão, localizada no município de Cubatão, estado de São Paulo - Brasil. O sistema de automação monitora em tempo real o processo de coqueificação através da obtenção da temperatura na exaustão dos gases do processo de aquecimento do carvão mineral. O objetivo é estabelecer a relação da temperatura dos gases de exaustão, proveniente do aquecimento do carvão mineral versus a determinação do tempo ideal para o respectivo desenfornamento. O ganho de produção gerado pela implantação deste sistema é apresentado ao final deste trabalho.
This work presents the architecture of hardware, software and the results of implantation of a steel industrial automation environment, specifically in the group of Coke Drums Steel Units of Minas Gerais S/A - Usiminas, precisely in Cubatão Plant, located in Cubatão, state of Sao Paulo - Brazil. The automation system monitors the real time coking process by raising the temperature in the exhaust gases of the heating process the coal. The aim is to establish the relationship between the temperatures of the exhaust gases, from the heating coal versus determining the optimal time for the respective furnace charging. The gain in output generated by the deployment of this system is provided at the end of this work.

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Decarli, Junior Antonio. "Automação do controle do arraçoamento da tilápia-donilo cultivada em tanques-rede." Botucatu, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151230.

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Abstract:

Orientador: Claudio Angelo Agostinho
Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar diferentes sequências de taxas de arraçoamento e duas frequências alimentares, corrigidas de acordo com a temperatura da água. O experimento ocorreu em uma piscicultura comercial na represa de Jurumirim, localizada no município de Arandu-SP. Foram utilizados 3000 peixes com peso médio de 100g, distribuídos em 30 tanques-rede com 1m³ de volume útil. O delineamento foi inteiramente casualizado, em um esquema fatorial 3x2 com cinco repetições, sendo três sequências de taxas de alimentação e dois regimes alimentares (4 e 24 refeições). Mensalmente foram realizadas biometrias dos animais e ao final do período experimental, foram avaliados os parâmetros zootécnicos, através dos índices de peso total final (PTF), ganho médio em peso (GMP), ganho em peso por dia (GPD), conversão alimentar aparente (CAA), sobrevivência (SO), uniformidade (U), rendimento de carcaça (RC), rendimento de filé (RF), índice de gordura visceral (IGV), índice hepatossomático (IHS), glicose sanguínea (GS) e análise da composição centesimal do filé. Realizou se um estudo econômico para avaliar qual tratamento se apresentou com maior viabilidade econômica. Ao final do experimento, os dados obtidos foram analisados por meio do Sistema para Análises Estatísticas e Genéticas – SAEG (UFV, 2007) e as médias comparadas pelo teste de Duncan ou Tukey, a 5% de significância. Conclui-se que para ambos os estudos a sequência 4%, 3% e 2% independente da frequência de refeições apresentou se ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Doutor

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Pinheiro, Breno Carneiro. "Sistema de controle tempo real embarcado para automação de manobra de estacionamento." Florianópolis, SC, 2009. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93134.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pòs-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas
Made available in DSpace on 2012-10-24T17:11:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 268492.pdf: 2027637 bytes, checksum: 7c5542f8bdacb74b8e19ba630b5386c8 (MD5)
Esta dissertação apresenta uma plataforma hardware e software adequada ao desenvolvimento de aplicações de controle tempo real embarcado. Além da plataforma em si, são apresentadas e discutidas as principais etapas de desenvolvimento de um SCTRE, onde são ressaltados os modelos computacionais que representam sub-partes do sistema a ser projetado e as ferramentas utilizadas em todo o processo. O trabalho também faz um levantamento sobre alguns sistemas operacionais de tempo real, protocolos de redes e outras ferramentas que podem auxiliar o desenvolvimento de aplicações de controle embarcado. Nesse sentido, desenvolveu-se um estudo de caso para o controle de seguimento de trajetória aplicado à manobras de estacionamento visando o estudo detalhado de cada etapa apresentada e as principais características das ferramentas escolhidas. O projeto consiste então de um sistema de estacionamento autônomo, onde são realizados o controle de velocidade e direção do veículo projetados e analisados em simulações computacionais. Para a realização de testes do sistema, visando a uma aplicação real, instrumentou-se um veículo protótipo de modo a ser possível observar detalhes construtivos da aplicação e validar os modelos e projetos de controle desenvolvidos. Por fim, foram realizadas filmagens que constatam a operacionalidade do sistema de estacionamento.

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Carvalho, Fabio Barros de. "Proposta metodológica para estimação de ganhos em projetos de controle e automação." Universidade Federal de Minas Gerais, 2010. http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8CZKG5.

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Abstract:

A methodology for estimating project benefits is proposed as a strategy to analyse the investments of a company. The methodology is focused on control and automation projects and extends some concepts and leading practices present on the literature. Its implementation supports the portfolio selection task using the potential return of each endeavour as a decision factor. The method is composed by six major steps startingfrom an understanding of the project scope together with the company business objectives, passing through an analysis of the historical behavior of the productive process and ending with the calculation of the projects potential benefits. Multivariate statistical analysis techniques like PLS, variability matrix and cross correlation are incorporated on the methodology. Three case studies are conducted over real data,process and projects in order to demonstrate the applicability of the proposed method.
Uma metodologia para estimação de ganhos em projetos é proposta como estratégia para a análise de investimentos de uma empresa. A metodologia é direcionada para projetos de automação e controle e estende alguns conceitos e práticas líderes da literatura. Sua aplicação propicia uma seleção do portifólio de projetos com base no conhecimento prévio do potencial de retorno de cada empreendimento. Ela é composta de seis passos principais que vão desde o entendimento do alcance do projeto e dos objetivos de negócio da companhia, passando pela análise do comportamento históricodo processo até culminar no cálculo do potencial de ganho do empreendimento. Técnicas de análise estatística multivariada, como PLS, matriz de variabilidade e correlação cruzada são utilizadas na metodologia. Três estudos de caso são conduzidos envolvendo dados, processos e projetos reais para demonstrar a aplicabilidade dométodo proposto.

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Silveira, Hector Bessa. "Uma estratégia de controle para sistemas presa-predador." Florianópolis, SC, 2004. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/86745.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Made available in DSpace on 2012-10-21T10:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Neste trabalho, propomos o controle de sistemas presa-predador através de sinais constantes por partes, determinados a partir da metodologia de controle por modos deslizantes desenvolvida por Slotine e da medição periódica dos tamanhos das populações, não havendo necessidade de medí-los a cada instante de tempo. A estratégia de controle que apresentaremos possibilita o seguimento de trajetórias de referência quaisquer, não estando restrita a problemas de estabilização em um ponto fixo. No entanto, assumiremos que o sistema seja completamente conhecido, invariante no tempo e que sua dinâmica seja suficientemente lenta. O método é aplicado a um modelo de sistema presa-predador similar ao modelo Rosenzweig-MacArthur; ao invés de utilizar uma resposta funcional tipo II, utiliza uma tipo IV. Partindo do pressuposto de que as trajetórias do sistema oscilem num ciclo limite estável quando o ecossistema está em equilíbrio ecológico, mostraremos que a estratégia de controle proposta permite: explorar os recursos do sistema de maneira sustentável, ao mesmo tempo em que são mantidas trajetórias periódicas no sistema controlado; e restaurar a dinâmica natural do sistema (o ciclo limite), quando o efeito de uma perturbação ameaçar a sobrevivência dos predadores. Estes objetivos serão alcançados forçando as populações de presas e de predadores a seguir trajetórias de referência que são soluções do referido modelo, mas com um conjunto adequado de valores paramétricos. Os sinais de controle constantes por partes resultantes definirão políticas de gerenciamento factíveis, precisas e adequadas, que podem ser implementadas na prática por órgãos ambientais. Para satisfazermos a hipótese de que o sistema seja completamente conhecido, mostraremos que, com apenas alguns dos parâmetros previamente determinados, é possível estimar os demais pelo método de mínimos quadrados.

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Cansado, Jacinto Carlos Ascencio. "AGRILOGIC sistema para experimentação de controle climático de casas de vegetação." Universidade de São Paulo, 2003. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3141/tde-06032004-174935/.

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Abstract:

A agricultura tradicional realizada em campo aberto é dependente do meio físico natural, sendo sua prosperidade resultado de circunstâncias favoráveis do solo, do clima e água, entre outros. A necessidade crescente de se produzir vegetais com alta qualidade, do planejamento da produção agrícola em termos de quantidade e prazo, da redução dos custos por unidade de produção, com a manutenção ou aumento da qualidade têm levado a um aumento da utilização de cultivo protegido. A realização da produção agrícola com uma certa independência das condições climáticas pode ser obtida através da utilização de casas de vegetação, comercialmente conhecidas como estufas. Diversos estudos mostram que as principais variáveis climáticas envolvidas no processo de produção vegetal são: a temperatura, a umidade, a luminosidade e a concentração de gás carbônico. A presença desses fatores, dentro de certos limites mínimos e máximos, proporciona condições propícias para o desenvolvimento vegetal, enquanto que fora desses limites, o desenvolvimento é prejudicado. Portanto, uma boa política de controle dessas variáveis torna-se imprescindível. Este trabalho apresenta um sistema desenvolvido para a pesquisa em controle climático em casas de vegetação, denominado Agrilogic. Ele utiliza elementos comumente encontrados em automação industrial, como CLP (Controlador Lógico Programável) para as atividades consideradas de curto prazo e um software supervisório do tipo SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) para controlar as atividades consideradas de longo prazo e para a IHM (Interface Homem Máquina) de mais alto nível, num computador pessoal. A interligação do CLP com o computador pessoal é feita via modem através de uma linha telefônica. O sistema foi instalado em uma casa de vegetação do Instituto de Biociências da USP para monitoração e controle da temperatura, da umidade relativa do ar e do fotoperíodo, enquanto o computador de supervisão está localizado no Laboratório de Automação Agrícola, na Escola Politécnica da USP.
Traditional open field agriculture is dependent on the natural environment, and its profit is a result of/ derives from favorable soil, weather and water conditions, among other factors. The increasing need to produce high quality crops, to plan agricultural production in terms of quantity and time, to decrease costs, while maintaining or increasing quality has led to protected agriculture. Agricultural production with some independence of weather conditions can be obtained using greenhouses, which provide good weather protection for the crop. There are many studies showing that the main variables related to crop production are: air temperature, air humidity, solar radiation and carbon dioxide concentration. The maintenance of these variables between a minimum and a maximum limit provides good conditions for crop development, whereas, beyond these limits, the development is restrained. Consequently, a good control policy for these variables is deemed necessary. This work presents Agrilogic, a system for research on greenhouse climate control. It uses industrial automation devices, such as PLC (Programmable Logic Controller), which accounts for short time activities and SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), software responsible for the MMI (Man Machine Interface), which accounts for the long-term activities. The system was installed in a greenhouse at Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo for temperature, air relative humidity and photoperiod monitoring and control, and it is linked to a personal computer located at the Agricultural Automation Laboratory, at Escola Politécnica da USP, via a modem and a telephone line.

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Ordoñez, Bernardo. "Proposta de controle de operação de poços com bombeio mecânico através da pressão de fundo." Florianópolis, SC, 2008. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90890.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas
Made available in DSpace on 2012-10-23T16:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258570.pdf: 2698798 bytes, checksum: 6fced60ef8cbc5d7741037f4bfeebcc6 (MD5)
Neste trabalho sobre o sistema de elevação artificial por bombeio mecânico é avaliada a contribuição que a pressão de fundo pode aportar ao sistema de controle de unidades de bombeio. Com o desenvolvimento de uma nova classe de sensores de fundo baseados em tecnologia de fibra óptica e custo reduzido surge a possibilidade de aplicar novas estratégias de controle, e neste trabalho, é proposto o controle VSD (Variable Speed Drive) com sintonia através de gain-scheduling para o controle dinâmico do nível no anular, o qual tem forte influência sobre a produção de óleo. Como proposta final utilizam-se em conjunto as informações da carta e pressão de fundo para o controle sobre unidades de bombeio mecânico, o que possibilita trabalhar em um ponto ótimo de operação e diminuir os gastos com manutenção. Para a simulação dos algoritmos de controle foi desenvolvido um simulador para o processo de bombeio mecânico que faz parte de uma plataforma de trabalho que conta também com um CLP (onde estão implementados os algoritmos de controle) conectados através de tecnologia OPC, caracterizando assim, uma situação com condições semelhantes aos campos de produção. \noindent In this work the sucker-rod pumping system is evaluated in order to evaluate the downhole pressure contribution in the pump unit control. With the development of a new class of low cost downhole sensors based in optical-fiber technology, new control strategies could bee applied, and, a control framework using the downhole pressure combined with a Variable Speed Drive (VSD) structure and gain-scheduling tunning is proposed to the dynamic level control of the annular, which has high influence on the oil production. The final proposal used the downhole pressure and dynamometer cards informations to the unit pump control, making possible to operate in the optimized operational point and to reduce the maintenance costs. A hardware in the loop platform was developed for the controlled system simulation, composed by a process simulator (where the dynamic simulator for the sucker-rod pump system is placed) and a CLP (where the control algorithms are placed) conected by OPC technology, which characterizes a situation with similar conditions to the production fields.

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Fonseca, Fabrício Ramos da. "Modelo para automação de sistemas de abastecimento hídrico." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-25032009-134641/.

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Muitos são os motivos para a realização de pesquisas que envolvam o setor de saneamento básico no Brasil, entre estes motivos estão algumas características muito peculiares relacionadas a este setor, características que vão desde a sua concepção e a sua forma de organização até sua susceptibilidade à externalidades como influências naturais, políticas e sociais. Este trabalho oferece uma visão prática sobre a aplicação de tecnologias de automação em sistemas de saneamento e tem como objetivo expor um conjunto de soluções voltadas à automação de sistemas de abastecimento hídrico. Os sistemas automatizados caracterizam-se principalmente pela necessidade de aquisição e envio de informações de um ou mais centros de controle operacionais a estações remotas situadas nas mais diversas localizações como: centros densamente urbanizados, áreas não urbanas, locais de acesso restrito, áreas costeiras, áreas portuárias, localidades subterrâneas e localidades de topografia elevada. Esta diversidade de características demanda um conjunto de soluções de automação, supervisão e gerenciamento de informações para o controle e a gestão do sistema de abastecimento de forma integrada e eficiente. Neste trabalho são descritas algumas destas soluções, aqui denominadas referenciais de análise, com o objetivo de delinear um modelo de automação para sistemas de abastecimento hídrico que possa oferecer subsídios para o desenvolvimento destes sistemas em regiões que ainda não os possuam plenamente automatizados.
Many are the reasons to carry out researches whom involves the sector of basic sanitation in Brazil, among these reasons are some very peculiar characteristics related to this section, characteristics that goes from its conception and organization to its susceptibility to the to external factors as natural, politics and social influences. This work offers a practical vision about the application of automation technologies in systems of sanitation and has as objective to expose a group of solutions oriented to the automation of hydric supply systems. That automated systems are characterized mainly by the necessity of acquisition and information sending of one or more operational control centers to remote stations located in the most several locations as: densely urbanized centers, non urban areas, restricted access places, coastal areas, port areas, underground places and high topography places. This diversity of characteristics demands a group of automation, supervision and administration of information solutions to the control and the administration of the supply system in an integrated and efficient way. In this work some of these solutions are described, here denominated analysis referentials, with the objective of delineating an automation model for hydric supply systems that could offer subsidies for the development of these systems in areas that still don\'t possess them fully automated.

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Flesch, Rodolfo César Costa. "Estudo e projeto de estratégias de controle para aplicação em uma bancada de ensaio que apresenta atraso de transporte." Florianópolis, SC, 2008. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91466.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas
Made available in DSpace on 2012-10-23T23:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262004.pdf: 1294633 bytes, checksum: 44bb2708067928364a321d66e999415c (MD5)
Ensaio é um procedimento experimental de avaliação de características de um produto ou processo. No caso de compressores de refrigeração, uma grande variedade de ensaios é realizada, tanto para desenvolvimento quanto para controle de qualidade. Dentre esses, merece especial atenção o ensaio de desempenho energético, que tem como objetivo determinar capacidade de refrigeração, potência ativa consumida, eficiência isentrópica e coeficiente de performance do compressor. Tais grandezas são as principais informações requeridas por clientes e servem como indicadores fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos. Apesar de envolverem uma infra-estrutura de custo bastante elevado, tais ensaios são demorados e geralmente não apresentam alto grau de automação. Este trabalho é parte de um projeto maior, que tem três grandes objetivos: reduzir os tempos de ensaios de compressores, aumentar o nível de automação das bancadas de ensaio e reduzir as incertezas de medição. Sua grande contribuição foi criar ferramentas para melhorar o controle de variáveis críticas, o que contribui de forma direta para as três linhas principais do projeto. Tratou-se mais especificamente de um problema bastante crítico sob os aspectos de tempo demandado para acomodação e de relevância na incerteza de medição do ensaio, que é o controle da temperatura de saída do calorímetro empregado pela bancada de ensaio. Além de ser essencial sob o ponto de vista de aplicação no meio industrial, o estudo realizado apresenta resultados experimentais da aplicação de técnicas de controle preditivo que geralmente são analisadas somente através de simulação. No decorrer do trabalho são abordados aspectos de identificação do modelo, assim como projeto, implementação e análise de robustez dos controladores propostos. Os resultados experimentais de malha fechada foram bastante expressivos e demonstraram o bom desempenho dos controladores implementados, o que levou a ganhos no tempo do ensaio e na incerteza dos resultados medidos.

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Teixeira, Edilberto Pereira. "Controle de sistemas não lineares atraves de redes neurais." [s.n.], 1991. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260401.

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Abstract:

Orientadores : Fernando A.C. Gomide, Keneth Loparo
Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica
Made available in DSpace on 2018-07-14T00:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_EdilbertoPereira_D.pdf: 8393972 bytes, checksum: e7386ddbfefb0a68559f5403af21eb30 (MD5) Previous issue date: 1991
Resumo: Esta tese apresenta um método para se controlar sistemas não lineares por meio de um esquema adaptativo implementado através de rede neurais artificiais. Para uma classe específica de sistemas, são apresentadas as condições necessárias para se ensinar o mapeamento de entrada-saída a uma rede neural treinada pela regra delta generalizada. Apresenta-se também neste trabalho, um método de linearização por realimentação, usando-se redes neurais. O método pode ser aplicado para sistemas não identificados, de tempo contínuo, discreto ou sistemas amostrados. Os procedimentos para Iinearização por real imentação podem ser realizados off-line ou de forma adaptativa, onde os pesos da rede neural são ajustados durante a operação normal do sistema. No esquema proposto, duas redes neurais são ajustadas em dois estágios diferentes. No primeiro estágio, o sistema não linear é excitado várias vezes para ensinar a dinâmica inversa do sistema a uma rede neural. No segundo estágio, o sistema é novamente excitado para treinar uma segunda rede neural com os sinais que controlam o sistema na forma desejada
Abstract: This thesis presents an approach for controlling a nonlinear system using an adaptive scheme implemented through neural networks. For a class of systems. necessary conditions for teaching the system input-output mapping to a multi-layer neural network trained by the generalized deIta rule are presented. A feedback linearization procedure, using feedforward neural networks, is also introduced in this work. The method can be applied for unknown continuous time systems as well as discrete time or sampled systems. The feedback linearization procedure can be either adaptively accomplished, having the neural network weights adjusted during normal operation of the plant, or in a non adaptive mode, having the weights adjusted off-line. In the proposed scheme, two neural networks are trained in two different stages. In the first stage, the nonlinear system is exclted several times to teach the inverse dynamics of the system to a neural network. In the second stage. the system is again excited several times to train a second neural network with input signals that desired way
Doutorado
Automação
Doutor em Engenharia Elétrica

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Gapski, Pedro Bulach. "Passividade no estudo de robustez de sistemas lineares invariantes no tempo." [s.n.], 1998. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260888.

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Abstract:

Orientador: Jose C. Geromel
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-07-24T20:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gapski_PedroBulach_D.pdf: 5350230 bytes, checksum: 9366dc76fe85dddaf6f3ee8a54769d5d (MD5) Previous issue date: 1998
Resumo: Este trabalho lida com a estabilidade robusta de sistemas lineares invariantes no tempo frente a perturbações e incertezas de modelo, utilizando a técnica de passividade. Inicialmente estudamos a estabilidade robusta com a técnica de passividade. As classes de incertezas consideradas são caracterizadas, e o conceito de multiplicadores é apresentado e caracterizado para as classes de incertezas em questão. Em seguida, mostramos como é possível formular o problema da estabilidade robusta com desigualdades matriciais lineares (LMIs). Este problema é formulado e desenvolvido até sua solução. Focamos nossa atenção, a partir deste ponto, para a síntese de sistemas robustos. O problema da síntese de controladores passivos com limitantes 1Ú e H2/Hoo é apresentado e soluções são propostas. Em seguida, o problema da síntese de controladores que tornem o sistema em malha fechada passivo é discutido
Abstract: This work deals with robust stability of linear time-invariant feedback systems against disturbances and model uncertainties, based on passivity techniques. First we discuss the robust stability of linear systems using the passivity concept. Then the uncertainty classes considered are presented and characterized, together with the multiplier concept and its characterization for the uncertainty classes. In the sequel it is shown how to formulate and solve the robust stability problem using linear matrix inequalities (LMIs). Our attention is then turned to the synthesis of robust systems. The problems of synthesis of passive controllers which aiso satisfy 1i2 and mixed 1i2/1ioo criteria are analyzed, and solutions are presented. We finish with a discussion on the problem of synthesis of controllers which make the closed-loop system passive
Doutorado
Doutor em Engenharia Elétrica

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Júnior, Jair Medeiros. "Um ambiente de aprendizagem em automação baseado em sistemas nebulosos." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2011. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3415.

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Abstract:

Esta dissertação trata de um estudo e o desenvolvimento de uma proposta de um ambiente de aprendizagem, para qualquer instituição de ensino superior, em três níveis de ensino da área de controle e automação: graduação, pós-graduação Lato Sensu e Stricto Sensu. Primeiramente, foram feitas visitas aos laboratórios em universidades e entrevistas com professores que ministram as disciplinas de controle e automação nos três níveis de aprendizagem. Foram constatadas virtudes e fragilidades metodológicas na questão da prática laboratorial em relação a aspectos industriais na área de engenharia elétrica de três instituições do Estado do Rio de Janeiro, sendo uma federal, uma estadual e outra privada. Posteriormente, foram analisados mecanismos e instrumentos necessários para interagir com modelos experimentais propostos nas entrevistas de maneira didática, para fins de constituir o ambiente de aprendizagem em automação, no qual foi eleito o LABVIEW como a interface mais favorável para aplicação de controles, mantendo uma analogia de cunho prático-industrial. A partir dessas análises foram sugeridos ainda elementos típicos de automação e três estudos de caso: um sistema térmico, um controle de velocidade de motores e um pêndulo invertido, por meio de controles simples e avançados como o controlador nebuloso, caracterizando-se pelo fortalecimento da atividade acadêmico-industrial
This dissertation is a study and develop a proposal for a learning environment, to any institution of higher education, three levels of education in the area of control and automation: undergraduate, graduate and Lato Sensu stricto sensu. First, visits were made to laboratories in universities and interviews with teachers who teach the disciplines of automation and control in three levels of learning. Strengths and weaknesses were found in the methodological issue of laboratory practice in relation to industrial aspects of electrical engineering in the area of three institutions in the State of Rio de Janeiro, being one federal, one state and one private. Subsequently, we analyzed mechanisms and instruments to interact with experimental models proposed in the interviews in a didactic manner for the purpose of providing the learning environment in automation, in which he was elected as the LABVIEW interface more favorable for the application of controls, keeping an analogy for practical industrial. From these analysis have been suggested yet typical elements of automation and three case studies: a thermal system, a speed control motor and an inverted pendulum, through simple and advanced controls such as fuzzy control, characterized by the strengthening of academic-industrial activity.

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Comerlatto, Gustavo Ulisses. "Resiliência aplicada ao controle de vôo." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/94965.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011
Made available in DSpace on 2012-10-25T18:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298271.pdf: 15359863 bytes, checksum: e1f713e6a40c80793ed0bbfba90be59c (MD5)
A implementac¸ão de controladores, se não for exata, pode levar a problemas de fragilidade, isto é, à perda de propriedades esperadas de um sistema de controle. Esta questão á abordada, neste trabalho, através da síntese de controladores resilientes para sistemas incertos. A estrutura utilizada para tratar os problemas de síntese de controladores é conhecida como Separaçãoo Integral Quadrática e baseia-se nos princípios da teoria conhecida como Separação Topologica. A questão da resiliência dos controladores é desenvolvida através da síntese de conjuntos elipsoidais. A robustez, por sua vez, ´e garantida efetuando a s´ýntese sobre sistemas incertos, representados nas formas polit´opica e LFT com norma limitada. A modelagem do problema de resili#encia resulta em condic¸ #oes de desigualdades matriciais na forma de LMI#s, por´em, com uma restric¸ #ao na forma de desigualdade matricial n#ao-linear, relacionada `a necessidade de encontrar elips´oides n#ao vazios. A metodologia utilizada para a resoluc¸ #ao desta quest#ao central utiliza uma reformulac¸ #ao do problema, conhecida como #complementaridade c#onica# e o m´etodo de programac¸ #ao n#ao-linear Frank-Wolfe. A resili#encia discutida neste trabalho ´e aplicada a dois sistemas principais, do dom´ýnio Aeron´autico. O primeiro consiste no controle de osicionamento e atitude de um helic´optero composto por 4 rotores, conhecido como Quadrirotor. E o outro, trata do controle de v#oo longitudinal de uma aeronave civil.
The implementation of controllers, if not exact, may lead to fragility problems, i. e. the loss of the expected properties of the control system. This issue is discussed, in this work, through the synthesis of resilient controllers for uncertain systems. The structure used to model the synthesis of the controllers is known as Integral Quadratic Separation, and is based on the principles of the theory known as Topological Separation. The resilience of the controllers is developed through the synthesis of ellipsoidal sets. The robustness, on the other hand, is assured by using the synthesis for uncertain systems, represented in polytopic form or LFT with bounded uncertainties. The modeling of the resilience problem results in matrix inequalities conditions in the form of LMI#s, with an additional restriction in the form of a non-linear matrix inequality, related to the necessity of finding non-empty ellipsoids. The methodology used to solve this central problem uses a reformulation of the nonlinear problem known as #Cone Complementarity# and the method of non-linear programming known as Frank-Wolfe. The resilience discussed in this work is applied to two main systems of the Aeronautic domain. The first application consists on the position and attitude control of a helicopter composed of 4 rotors, known as Quadrotor. The other one is the longitudinal control of a civilian aircraft.

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Scherer, Helton Fernando. "Controle preditivo distribuído de redes dinâmicas." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2014. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/129052.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2014.
Made available in DSpace on 2015-02-05T20:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329138.pdf: 790615 bytes, checksum: b2a9bfc666f3d8f453110044e40214ac (MD5) Previous issue date: 2014
O controle preditivo é uma técnica de controle avançado que vem recebendo cada vez mais atenção tanto da indústria quanto do meio acadêmico. Suas características como a capacidade de tratar restrições de maneira sistemática e a utilização de algoritmos que encontram soluções ótimas definem a grande vantagem de sua utilização. Na indústria já existem diversas aplicações do controle preditivo, porém, devido à necessidade de troca de informações com os sensores e atuadores do processo, sua utilização às vezes se torna inviável, principalmente quando o sistema a ser controlado possui muita esparsidade geográfica. Uma alternativa que vem se tornando interessante é a utilização de controladores preditivos distribuídos (DMPC), que são implementados localmente mas trabalham em conjunto, conseguindo ao final um desempenho similar ao controlador centralizado, porém com a vantagem da descentralização da computação das ações de controle. Este trabalho propõe uma estrutura DMPC onde o sistema é dividido em subsistemas, cada qual com o seu subproblema, e é tratado através de uma rede de agentes. Neste caso, a formulação utilizada engloba problemas de controle onde podem existir acoplamentos entre as saídas dos subsistemas. É proposto um algoritmo distribuído que coordena a rede de agentes e utiliza métodos de ponto-interior para resolver o conjunto de subproblemas, encontrando a solução ótima global. Além de testar a formulação do controlador distribuído de maneira numérica, é realizado um estudo utilizando a estratégia DMPC para o caso de alocação de recursos de energia. Neste caso, um conjunto de sistemas consumidores tem suas necessidades energéticas supridas por uma fonte comum, cuja capacidade é limitada e às vezes não atende as demandas. A estratégia DMPC foi testada neste caso através de uma metodologia hardware-in-the-loop em uma planta solar para demonstrar a boa funcionalidade e a possibilidade de aplicação de controladores distribuídos em sistemas reais.

Abstract : Predictive control is an advanced control technique that has been getting in- creasing attention fromboth industry and academia. Its characteristics such as the ability to handle constraints in a systematic way and the use of algorithms that find optimal solutions define the great advantage of its use. In industry there are already several applications of predictive control, however, due to the necessity of information exchange with the sensors and actuators of the process, their use is sometimes not feasible, especially when the system to be controlled has much geographical sparsity. An alternative that is becoming interesting is the use of distributed predictive controllers (DMPC), which are implemented locally but work together, achieving at the end a performance similar to a centralized controller, but with the advantage of decentralization in the computation of control actions. This thesis proposes a DMPC struc- ture where the system is divided into subsystems, each with its subproblem, and is treated through a network of agents. In this case, the formulation used comprises control problems which may exist couplings between the outputs of the subsystems. It is proposed a distributed algorithm that coordinates the network of agents and use interior-point methods to solve the set of subpro- blems, finding the optimal global solution. Besides testing the formulation of the distributed controller in a numericalmanner, a study using the DMPC stra- tegy for the case of allocation of energy resources is performed. In this case, a set of consumer systems have their energy needs supplied by a common source, whose capacity is limited and sometimes does not meet the demands. The DMPC strategy was tested in this case through a hardware-in-the-loop methodology in a solar plant to demonstrate the good functionality and appli- cability of distributed controllers in real systems.

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Dietrich, José Dolores Vergara. "Uma proposta para síntese de controle realimentado dos tempos de verde em redes de tráfego veicular urbano." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/93233.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009
Made available in DSpace on 2012-10-24T18:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271325.pdf: 1076369 bytes, checksum: be1ca5dbaaa8a0d43ee93e9c2eaeb4fd (MD5)
O ajuste dos semáforos em uma malha viária urbana nem sempre é adequado em função da dificuldade de atualizar os planos de tempos semafóricos que são a base da operação dos controladores de "tempo fixo" atualmente em uso. Dentre as ações possíveis para amenizar os efeitos negativos desse ajuste inadequado estão as estratégias de controle em tempo-real que têm por objetivo o aumento da eficiência das malhas viárias urbanas através de ajustes contínuos dos tempos semafóricos para as atuais condições de tráfego. A estratégia de controle Traffic-responsive Urban Control (TUC) é uma estratégia recentemente desenvolvida que apresenta bons resultados práticos quando comparada ao controle por tempos fixos e a outras estratégias de tempo real. Neste trabalho, foram explorados aspectos dinâmicos da estratégia TUC que não foram devidamente explorados na literatura existente. Em particular, observou-se um fenômeno de oscilações dos sinais de controle da estratégia mesmo na ausência de variações nos volumes de tráfego, ou seja, quando se esperaria um controle constante. Embora os volumes de tráfego permaneçam sem variações, estas oscilações dos tempos semafóricos induzem variações no tráfego, o que causa, além do deterioramento dos índices de desempenho da malha, perturbações para os usuários da via que esperam um comportamento estável do controle de tráfego. Com o objetivo de eliminar tais flutuações, apresenta-se uma estratégia de controle de tempos de verde diferente da sugerida na estratégia TUC original. Resultados de simulação mostram a superioridade da proposta deste trabalho para os casos testados.

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FIORILLO, D. A. "Estudo da Automação de Trocadores de Calor do Tipo Casco e Tubos." Universidade Federal do Espírito Santo, 2010. http://repositorio.ufes.br/handle/10/4084.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2828_DissertacaoMestradoDaviddeAlmeidaFiorillo.pdf: 3338341 bytes, checksum: 8a73fd7a67c6dfd9d6c011955f005eb6 (MD5) Previous issue date: 2010-12-22
Este trabalho foi motivado a partir da experiência do autor, enquanto engenheiro de automação de uma indústria de transporte de petróleo e derivados, atuando na melhoria do controle de temperatura de óleo pesado de um trocador de calor do tipo casco e tubos. Associados aos problemas inerentes dos sistemas térmicos industriais como a inércia, resistências e capacitâncias térmicas, tempo morto e histereses, encontram-se também as limitações devido ao subdimensionamento ou superdimensionamento destas plantas. Portanto, controladores clássicos monovariáveis são pouco eficazes na regulação de e diminuição da variabilidade de teperatura de óleo, podendo assumir valores de até ± 60 ºC em torno do setpoint. Neste trabalho são investigadas estratégias para o controle de temperatura aplicado ao trocador de calor na realização da tarefa de regular a temperatura de saída de óleo sob variações de carga (vazão de óleo e alimentação de vapor). Primordialmente, são levantadas informações sobre os mecanismos termodinâmicos que regem o funcionamento do trocador. Em seguida, é proposta uma modelagem baseada em parâmetros físicos, como, dimensões, vazões de entrada e saída de óleo e vapor e massa de aço do casco e tubos. São apresentados e comparados resultados da modelagem proposta com dados reais de um trocador. A principal contribuição do estudo foi a proposição de uma associação de estratégias de controle para regular a energia consumida pelo trocador, baseada na realimentação de fluxos de vapor e de entrada de óleo. As informações de vazão, pressão e temperatura foram unificadas na variável energia e associada a técnicas de controle PID feedback, feedforward e preditor de Smith. O arranjo foi capaz de compensar variações de cargas tanto da vazão óleo como da linha de vapor, reduzindo a variabilidade para ± 10 ºC. O método de controle de energia e associações de estratégias foi confrontado com o método clássico PID feedback monovariável, que além de diminuir o desgaste do atuador foi capaz diminuir o desperdício de energia em até 69% . Ao final do trabalho, são apresentados resultados da simulação do controlador proposto sobre a modelagem e arranjo de instrumentação para aplicação do método abordado.

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Oisiovici, Ronia Marques. "Controle "on-line" de colunas de destilação em batelada de alta pureza." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267512.

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Abstract:

Orientadores: Sandra Lucia da Cruz, João Alexandre F. R. Pereira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-27T15:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oisiovici_RoniaMarques_D.pdf: 4098399 bytes, checksum: e53dcc32c80f82bc98dfe9a977ac5466 (MD5) Previous issue date: 2001
Resumo: Os processos em batelada são largamente empregados nas indústrias de Química Fina, produtos bioquímicos, polímeros e fármacos. As plantas em batelada tendem a crescer, já que esse tipo de configuração apresenta características que são desejáveis nas chamadas "plantas do futuro": flexibilidade operacional, resposta rápida às exigências do mercado, capacidade de processar produtos de alta pureza e alto valor agregado. A destilação em batelada, em particular, é a operação unitária mais freqüentemente utilizada nas plantas em batelada. Algumas dificuldades encontradas na sua automação são: fortes não-linearidades, desvios entre o modelo e o processo, ganhos variáveis no tempo, presença de ruídos nas medidas, analisadores de composição "on-line" complexos ou lentos, estimativa do estado do sistema dificil e cara em termos computacionais. O controle de colunas de destilação contínuas de alta pureza é um tópico bastante abordado na literatura. Porém, trabalhos sobre destilação em batelada de alta pureza são escassos e, normalmente, apenas simulações são apresentadas. Esse trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema de controle por inferência para colunas de destilação em batelada de alta pureza robusto às dificuldades de automação encontradas na prática. O algoritmo de controle foi testado por simulação e, para confirmar a aplicabilidade do controlador desenvolvido, corridas experimentais foram realizadas numa coluna de destilação em batelada em escala piloto. Um Filtro de Kalman Estendido (FKE) para colunas de destilação em batelada foi desenvolvido para fornecer estimativas de composições instantâneas a partir de algumas medidas de temperatura. O FKE foi combinado a uma estratégia de controle baseada na estrutura GLC ("Globa1ly Linearizing Control"), resultando num sistema de controle por inferência que mantém constante a composição do produto de topo de colunas de destilação em batelada de alta pureza. O controlador GLC foi testado numa coluna de destilação em batelada em escala piloto com 29 pratos perfurados. As corridas experimentais foram realizadas com o sistema etanol/l-propanol. A interface entre o computador e o processo foi feita através de uma placa ADIDA. Termopares foram utilizados para medir temperaturas instantâneas em alguns estágios da coluna. A cada período de amostragem, o FKE fornece valores de composição instantâneos, utilizando os dados de temperatura lidos pelo computador. Com o objetivo de manter a pureza do produto de topo no valor especificado, o controlador GLC atualiza a razão de refluxo baseado nas estimativas mais recentes de composição. A razão de refluxo calculada é, então, implementada pelo computador que controla a posição e o tempo de abertura da válvula magnética de refluxo. O número de sensores e o intervalo de integração do modelo da coluna foram variáveis importantes no projeto do FKE. Convergência mais rápida e estimativas mais exatas foram obtidas aumentando-se o número de sensores e/ou reduzindo-se o intervalo de integração. No entanto, acima de um certo número de sensores, as melhorias na exatidão das estimativas são insignificantes. Nas corridas em malha fechada, a variável manipulada (razão de refluxo) apresentou um comportamento do tipo liga/desliga quando os sensores de temperatura foram posicionados nos estágios próximos ao topo da coluna, onde as variações de temperatura são pequenas. Afastando-se os sensores do topo da coluna, perfis mais suaves das variáveis manipulada e controlada foram observados e desvios inferiores a 0,2% entre a composição média do destilado estimada e a composição média do destilado medida foram obtidos. Para o controle da composição do destilado de alta pureza, os sensores devem ficar afastados do topo, mas não tão distantes a ponto de diminuir a exatidão das estimativas de composição. Devido à sua robustez em relação aos desvios entre o modelo e o processo, incerteza nas condições iniciais da coluna e a presença de ruídos nas medidas de temperatura, o controlador por inferência desenvolvido nesse trabalho, além de ser flexível, mostrou-se eficaz em aplicações práticas
Abstract: Batch processing has been widely used in the production of fine chemicaIs, biochemicals, polymers and phannaceuticals. Batch configurations present features which are desirable in the ca1led "future plants": flexibility of operation, rapid response to changing market demands, suitability for manufacturing high-quality and high value-added products. Batch distillation is the most frequent separation method in batch processes. Some ofthe challenges to be faced in the automation ofbatch plants are: pronounced nonHnearities, process/model mismatch, time varying process gains, presence of measurement noise, on-line sensors are unavailable or give delayed results, state estimation is difficult and computationally expensive. While the control of high-purity continuous distillation column is a subject often addressed in literature, there are very few papers regarding the control of high-purity batch distillation units. This work aimed to develop an inferential control system for high-purity batch distillation colurnns, which is able to cape with the automation difficulties common1yencountered in practice. The control algorithm was first tested by simulation and then experimental runs were carried out in a pilot-scale batch distillation column to confirm the practical appHcability ofthe designed inferential control system. An Extended Kalman Filter (EKF) for batch distillation columns was developed to provide fast and reHable instantaneous composition values from few temperature measurements. The EKF was then combined with a control strategy based on the Globally Linearizing Control (GLC) structure, resulting in an inferential control system for constant distillate operation of high-purity batch distillation columns. The GLC controller was tested in a pilot-scale batch distillation column with 29 sieve trays. The separation of ethanol/l-propanol mixtures were considered in the experimental runs. The interface between the computer and the process was achieved by an AD/DA converter. Thennocouples were used to measure instantaneous temperature values at some column stages. At each sampling period, the EKF provides instantaneous composition values from the temperature data the computer acquires. In order to keep the product quality at the set-point, the GLC controller updates the reflux ratio using the composition estimates, and the computer controls the position ofthe reflux magnetic valve to implement the calculated reflux ratio. The number of sensors and the model integration interval showed to be important variables in the design ofthe EKF. Faster convergence and more accurate estimates were obtained by increasing the number of sensors and/or reducing the integration intervalo However, above a certain number of sensors the improvement in the EKF performance may not be significant. Spiky reflux ratio profiles were observed when sensors were placed next to the top stages, where the temperature variations are small. As the sensors were placed further from the top stages, smoother manipulated and controlled variable profiles were obtained and the distillate product met the specified purity. The inferential control system achieved tight composition control. The selection of the sensors locations must be a trade-off between obtaining noise reduction and guaranteeing that the EKF will provide acceptable estimate accuracy. Due to its robustness with regards to plant model mismatch, uncertainty in the initial system state and measurement errors, the proposed inferential control scheme is flexible and demonstrated to be feasible for practical on-line applications
Doutorado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Doutor em Engenharia Química

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Rousselet, Georges Roger. "Análise da evolução do sistema de automação no processo de produção de etanol = estudo de caso." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266870.

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Abstract:

Orientador: Flávio Vasconcelos da Silva
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-18T14:35:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rousselet_GeorgesRoger_D.pdf: 11864400 bytes, checksum: e7540876b96b62538dc7486d5c1ddca5 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: Nos anos da década de 80 ocorreu uma considerável expansão nos incentivos à produção de biocombustíveis, em especial o etanol, com o advento do Pró-Álcool. Esta expansão trouxe consigo a necessidade de se realizar diversos estudos relacionados à melhoria dos processos de produção. Para as usinas com destilarias anexas foi um benefício apreciável, já que se fabricava açúcar de alta qualidade, mandando-se para a destilaria além do melaço e de caldo misto das moendas, produtos intermediários da fabricação do açúcar como mel rico, mel pobre e caldo do filtro; sobrecarregava a fermentação, mas automação desembaraçava todo o sistema de produção do álcool. Entretanto, nas destilarias autônomas instaladas em regiões sem tradição canavieira, não havendo continuidade na disponibilidade de matéria prima, a automação era prejudicada. Na indústria sucroalcooleira, a teoria e a aplicação de controle têm uma interrelação profunda com sistemas de informação e processos de fabricação. Todavia, chegou-se a um estágio em que o desenvolvimento de metodologia e análise matemática, com precisão, deste processo tornou-se tarefa árdua ou até impossível. Estas características ratificam a importância de um adequado dimensionamento e seleção de equipamentos e sistemas para condições de operação pré-definidas. Tendo em vista a importância da automação (instrumentação e controle) nestes sistemas, foram realizadas, neste trabalho, uma análise da evolução do sistema de automação no ramo sucroalcooleiro e a proposta de um sistema de automação que atenda às necessidades de manutenção das variáveis de processo visando uma maior eficiência na coleta de dados e análise das condições de operação. Com os resultados pretende-se abrir um canal de discussão amplo sobre a aplicação desta importante tecnologia
Abstract: With the advent of the Pro-alcohol Program (Pró-Álcool) in the 1980s, considerable expansion of biofuel production incentives occurred, particularly those related to ethanol. This expansion led to a demand for various studies focused on improvement in production processes. It was highly beneficial for plants joined to the distilleries, since high-quality sugar was produced and intermediate products of the sugar manufacturing process such as rich molasses, poor molasses and filtered cane juice, in addition to molasses and mixed cane juice from the mills were delivered to the distillery. Furthermore, fermentation was saturated and ethanol production was maximized by automation. However, automation was damaged in the autonomous distilleries constructed in areas that were not traditional for sugarcane processing and when raw material is not continuously available. In the sugar and ethanol industry, the theory and application of control have a profound interrelation with information systems and manufacturing processes. Nevertheless, a stage was reached when the development of accurate methodology and mathematical analysis of this process became an arduous or even impossible task. These characteristics corroborate the importance of an adequate dimensioning and selection of equipment and systems for predetermined operating conditions. Owing to the importance of automation (instrumentation and control) of these systems, analysis of progress in the automation system in the sugar and ethanol field was performed in this study. Furthermore, an automation system that is capable of meeting requirements for maintenance of processing variables was also proposed to achieve a greater efficiency in data collection and analysis of operating conditions. With the results of the present study, a broad channel of discussion about the application of this important technology may be established
Doutorado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Doutor em Engenharia Química

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Alves, Gilvani. "O emprego de técnicas de qualidade de serviço em redes sem fio aplicado à automação predial /." Ilha Solteira, 2016. http://hdl.handle.net/11449/137898.

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Abstract:

Orientador: Aílton Akira Shinoda
Banca: Rogério Luiz Iope
Banca: Valtemir Emerencio do Nascimento
Resumo: O presente trabalho procede da pesquisa que investigou sobre a aplicação de técnicas de qualidade de serviços - QoS em redes sem fio, à rede principal do sistema de automação predial do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnológica - Campus Cuiabá Bela Vista. A finalidade proposta foi verificar a eficácia de uma rede sem fio no transporte de pacotes entre a central de controle e o sistema controlado, quando esta rede é compartilhada por fluxos de dados provenientes da comunidade acadêmica. Os serviços consumidos pelos usuários conectados à rede através de dispositivos móveis como tablets, smartphones e computadores portáteis, geram gargalos capazes de comprometer o sistema de automação predial, considerado um sistema crítico sensível ao tempo de entrega de pacotes. Os procedimentos metodológicos realizados buscam mitigar a latência dos pacotes provenientes dos processos gerenciados. Os resultados obtidos demonstram que é possível ampliar o número de unidades de controle atendidas, por intermédio de controles de admissão e definição de níveis de prioridades aos pacotes trafegados em um domínio de redes sem fio IEEE 802.11. A escolha do método DiffServ integrado ao algoritmo de escalonamento Hierarchical Token Bucket (HTB), permitiu classificar, medir, marcar e policiar os pacotes, o que possibilitou o tratamento e transmissão de pacote no núcleo da rede de modo fácil e eficiente. A taxa de erro de transmissão em situação de estresse na rede sem aplicação de políticas de QoS, quando comparada aos demais cenários são elevados, gerando travamento ou inoperabilidade. O uso dos métodos de QoS proporciona ao sistema maior confiabilidade mesmo em situações de anormalidade na rede. Esta pesquisa demonstra claramente que é possível utilizar um ambiente sem fio compartilhado com aplicações consumidoras de banda como rede principal de um sistema de automação predial, fator que possibilita aos...
Abstract: This work comes from a research that investigated the implementation of quality service techniques - QoS on wireless networks, applied to the main network of the building automation system of the Federal Institute of Education, Science and Technology - Câmpus Cuiabá Bela Vista. The purpose was to verify wireless network effectiveness in the transport of packets between the control center and the controlled system, when this network is shared by data flows from the academic community. The services consumed by users connected to the network via devices such as tablets, smartphones and mobile computers, generate bottlenecks that can compromise the building automation system, considered a critical system sensitive to package delivery time. The methodological procedures performed seek to mitigate the latency of packets from the managed processes. The results obtained demonstrate that is possible to increase the number of control units served, by using intake controls and setting priority levels to the packets trafficked in a wireless networks domain IEEE 802.11.The choice of DiffServ method integrated to Hierarchical Token Bucket (HTB) scheduling algorithm, allowed to classify, measure, mark and police the packets, allowing an easily and efficiently packet processing and transmission in the core of the network. The transmission error rate under stress on the network without the application of QoS policies, compared to other scenarios, is high, generating crash or inoperability. The use of QoS methods provides more reliability to the system even under abnormal conditions in the network. This research clearly demonstrates that it is possible to use a shared wireless environment with band consumer applications as the core network of a building automation system, a factor that enables homeowners who do not have structured cabling infrastructure to deploy automated building processes
Mestre

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Ronqui, Larissa Agnes Pereira dos Santos. "Laboratório remoto de automação para aprendizagem de conceitos de redes de Petri." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3210.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O ensino na área de automação industrial, em cursos de engenharia, além dos fundamentos teóricos, requer o aprendizado prático de implementação de redes de Petri, hardwares e softwares dos controladores lógicos programáveis. Para desenvolver conhecimentos e habilidades, é necessário o uso intensivo de laboratórios, os quais nem sempre estão disponíveis nas universidades. Nesse contexto, os laboratórios remotos contribuem para prover experiências e aprendizado prático real, por meio do controle de equipamentos a um número maior de alunos e de universidades diferentes. Este trabalho tem por finalidade implementar um laboratório remoto de automação para viabilizar práticas de aprendizagem de redes de Petri. O laboratório remoto disponibiliza experiências a partir de plantas industriais virtuais e as implementa utilizando um controlador lógico programável (CLP) que é programado em Grafcet de acordo com tarefas pré-definidas. A lógica de controle das plantas industriais é modelada em rede de Petri Interpretada e, posteriormente, é gerado um programa em Grafcet. O laboratório possibilita a qualquer usuário, conectado à internet, a possibilidade de enviar e monitorar comandos remotamente de forma interativa e rápida. Para demonstrar a utilização do laboratório, foi realizado um cenário no qual são descritas as ações de um usuário do sistema e a resposta do sistema às ações do usuário, para a modelagem e controle de uma planta de dosagem de tinta. O trabalho apresenta também um estudo de usabilidade, realizado com dez alunos voluntários do curso de graduação em Engenharia de Controle e Automação, levando em consideração características de inteligibilidade, apreensibilidade, operacionabilidade e atratividade do laboratório remoto.
In education in industrial automation, engineering courses, in addtion to theoretical foundations, it requires practical learning implementation of Petri nets, hardware and software for programmable logic controllers. To develop the knowledge and skills intensive use of laboratories, which are not always available in universities. In this context, remote laboratories contribute to provide experiences and real hands-on learning throught the equipment control to a great number of different students and universities. This study aims to propose build a remote lab automation to provide experiments of Petri nets. Experiences are drawn from a virtual and industrial systems implemented using a programmable logic controller (PLC) that is programmed in Grafcet according to predefined specifications. The system to be modeled is implemented in Petri net and the generated in a program Grafcet. The laboratory enables any user connected to the internet can send and monitor remotely commands interactively and quickly. To demonstrate the use of the laboratory, a practical experiment was carried out with the control of an ink production following step by step guidelines given to the remote user. The paper also presents a usability study conducted with ten course the student volunteers degree in Control and Automation Engineering, taking into account characteristics of understandability, learnability, operability and attractiveness of the remote laboratory.

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Thomé, Felipe Fernandes. "Controle preditivo robusto de sistemas não lineares com atraso." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/130886.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013.
Made available in DSpace on 2015-03-18T20:47:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327322.pdf: 1083272 bytes, checksum: 791b2a45f478dd5b2d6e08cbb8a90014 (MD5) Previous issue date: 2013
Nesse trabalho é proposta uma estratégia de Controle Preditivo capaz de controlar de forma robusta processos modelados de forma não linear com atraso de transporte. Essa abordagem é interessante quando considera-se a crescente importância dos controladores preditivos em controle de processos complexos, devido principalmente a sua grande inserção na indústria de petróleo e gás. O trabalho apresenta uma revisão do controle preditivo não linear e do controle preditivo robusto de processos com atraso de transporte. Como resultado dessa análise opta-se por focar os estudos no controlador PNMPC (\textit{Practical Nonlinear Predictive Control}) e nas estratégias de compensação de atraso baseadas no preditor de Smith filtrado, dado que essas oferecem as melhores propriedades para a proposta do trabalho. São realizados estudos da robustez do PNMPC observando o comportamento da incerteza equivalente quando esse controlador está configurado para controlar processos com atraso de transporte. É demonstrado que a incerteza equivalente traz consigo um acúmulo de variáveis da correção fornecida pelo modelo de perturbação, sendo esse um fenômeno indesejado, pois aumenta a norma da incerteza equivalente levando a uma menor robustez do controle em malha fechada. Esse estudo traz um caminho alternativo para aumentar a robustez do PNMPC, pois evidencia o acúmulo das variáveis de correção e traz a possibilidade da utilização de compensadores de atraso explícitos, elucidando um esquema de controle com o PNMPC atuando como um controlador primário que utiliza uma predição fornecida por um preditor para o cálculo do controle; levando assim a uma nova configuração, o PNMPC com um modelo de perturbação modificado. Propõe-se uma estratégia mais robusta para o controle preditivo não linear de processos com atraso de transporte, o PNMPC com compensação explícita do atraso via PSF (preditor de Smith filtrado). E é comprovado analiticamente tanto para o caso linear quanto para o caso não linear o aumento da robustez no controle de processos com atraso de transporte das estratégias desenvolvidas nesse trabalho, o PNMPC, o PNMPC modificado e o PNMPC com compensação de atraso via preditor de Smith filtrado. Para a demonstração analítica da robustez utiliza-se a abordagem da observação do comportamento da incerteza equivalente, possível quando referencia-se o esquema de controle mais o preditor de forma equivalente e analisa-se a relação entre as incertezas. Ainda, durante todo o trabalho são apresentadas simulações de controle que evidenciam o ganho de robustez das estratégias desenvolvidas, simulações essas que comparam as respostas dinâmicas do controle em malha fechada das três estratégias, PNMPC, PNMPC Modificado e PNMPC com compensação de atraso via preditor de Smith filtrado tanto para o caso linear quanto para o caso não linear considerando incertezas na estimação dos atrasos.

Abstract : It is proposed a predictive control strategy able do robustly control nonlinear processes with transport delay. This approach is interesting when it is considered the growing importance of predictive controllers for controlling complex processes, mainly due to its large insertion in the oil and gas industry. This work presents an overview of the nonlinear predictive control and robust predictive control of processes with transport delay. As a result of this analysis it is chosen to focus the studies on the controller PNMPC (Pratical Nonlinear Predictive Control) and on the transport delay compensantion strategies based on filtered Smith predictor as they offer the best properties for the proposed work. It is performed studies of the robustness of PNMPC observing the behavior of the equivalente uncertainty when the controller is configured to control processes with transport delay. It is shown that the equivalent uncertainty brings with itself an accumulation of the correction variable provided by the disturbance model, it is an unwanted phenomenon because it increases the norm of the equivalent uncertainty decreasing the robustness of closed loop control. This study provides an alternative way to increase the robustness of the PNMPC for demonstrating the accumulation of the correction variable and it brings the possibility of using explicit delay compensators. It can clarify a control scheme with PNMPC acting as a primary controller that uses a prediction provided by a predictor for the calculation of control. It is proposed a robust nonlinear predictive control of processes with transport delay, the PNMPC with explicit delay compensation via FSP (filtered Smith predictor. And it is analytically demonstrated for both linear and nonlinear cases the increase of the robustness in control process with transport delay. For the analytical demonstration of the robustness it is observed the behavior of the equivalent uncertainty, that is possible when it is referenced the control scheme more the predictor, in a equivalent way, for analyse the relationship between uncertainties. Also, control simulations show the robustness gain of the developed strategies, these simulations compare the dynamic responses, of the closed loop control, of the three strategies: PNMPC, modified PNMPC and the PNMPC with delay compensator via FSP, for both linear and nonlinear cases and considering uncertainties in the transport delay.

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Zeilmann, Rafael Pereira. "Uma estratégia para controle e supervisão de processos industriais via Internet." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2002. http://hdl.handle.net/10183/1932.

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Abstract:

Este trabalho descreve de uma fonna geral a proposta de uma estratégia para controle e supervisão de plantas industriais através da Internet. Tal proposta consiste na apresentação de três contextos distintos: o contexto planta industrial, o contexto servidor e o contexto cliente. O levantamento criterioso de requisitos para cada um dos contextos é apresentado. A união entre as tecnologias Web e os barramentos de campo resultam naturalmente no acesso remoto através da Internet a sistemas de automação industrial, sendo assim, surge uma nova tendência em tennos de supervisão e controle. A motivação para este trabalho surgiu através de alguns estudos de casos presentes na literatura, que disponibilizam laboratórios através da Internet. A maioria destes estudos de caso não possuía os requisitos considerados primordiais para a disponibilização de um processo através da Internet, como por exemplo, a independência de platafonna no lado cliente e um processo de escala industrial no contexto planta industrial. A estratégia proposta tem por objetivo suprir as carências apresentadas pela maioria dos centros de ensino e pesquisa que disponibilizam laboratórios através da Internet. Para validar a estratégia proposta, foi desenvolvido um sistema de acesso remoto no DELET da UFRGS que é constituído de uma Planta Piloto Foundation Fieldbus e sua posterior disponibilização para a Internet Neste trabalho é apresentada sua fundamentação teórica, sua aplicabilidade na área de automação industrial e controle, baseando-se no protocolo de comunicação industrial, o Foundation Fieldbus; descreve-se também como é feito o interfaceamento entre softwares de controle da Planta Piloto e o sistema de supervisão e controle indo até a estrutura de comunicação com a Internet para que se tome possível para o cliente da Internet visualizar e interagir com a Planta Piloto. Configuração de hardware e software e vários outros conceitos ligados às ferramentas utilizadas neste sistema também são abordados neste trabalho.

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Forero, Alvaro Antonio Patiño. "Estudo e simulação de técnicas de controle de tráfego de grupo de elevadores usando automação industrial." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2010. http://repositorio.unb.br/handle/10482/9166.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010.
Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-08-09T11:25:42Z No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5)
Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-08-09T12:00:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5)
Made available in DSpace on 2011-08-09T12:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5)
Grupos de elevadores são normalmente encontrados em edifícios comerciais e seu controle pode ser feito de diversas formas, incluindo desde o simples atendimento da chamada de pavimento pelo elevador que esteja mais próximo até a seleção, por meio da avaliação de múltiplos critérios, daquele que apresente a maior aptidão para atender à chamada. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo principal estudar a aplicação de técnicas de controle nebuloso para definir as prioridades de atribuição de elevadores para o atendimento de chamadas de pavimento, considerando um sistema moderno em que se tem o conhecimento prévio do destino de cada chamada e utilizando uma arquitetura de automação industrial para a implementação do sistema de controle do grupo de elevadores (EGCS – Elevator Group Control System). A metodologia adotada neste trabalho consistiu de realizar uma ampla pesquisa sobre os EGCS’s atualmente existentes, entender seu funcionamento e extrair de cada sistema analisado as vantagens específicas de cada estratégia e uni-las em um novo modelo baseado em técnicas de controle nebuloso. Desenvolveu-se então um controlador nebuloso com três entradas, relacionadas à distância, à disponibilidade de carga e ao tempo de espera dos passageiros, e uma saída relacionada à prioridade atribuída a cada elevador. Para a realização de testes de desempenho do sistema de controle, foi necessário desenvolver um simulador do comportamento de elevadores, o qual foi implementado por meio de um emulador de CLP, e um sistema gerador de chamadas de pavimento, o qual era responsável por gerar,com base em técnicas probabilísticas, os tempos de ocorrência das chamadas de pavimento. Desenvolveu-se ainda um software cliente OPC (OLE for Process Control) por meio do qual se fez possível capturar as informações da dinâmica dos elevadores, implementado no emulador de CLP, e realimentá-las. Além disso, incluíram-se no sistema cliente o controlador nebuloso e as rotinas de gerenciamento de dados necessárias à realização da simulação do tráfego de elevadores. Para o desenvolvimento do sistema cliente, utilizou-se a linguagem unificada de modelagem (UML), a qual descreve com diagramas padronizados o desenvolvimento do simulador e a interação com os diferentes componentes do sistema de simulação. Com base no sistema desenvolvido, realizaram-se simulações em um estudo de caso com diversos fluxos de passageiros e os resultados foram comparados com resultados de sistemas semelhantes publicados na literatura. O sistema de controle desenvolvido mostrou um desempenho compatível com o observado na literatura. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Elevator groups are normally used in commercial buildings and their control can be carried out in different ways, for instance by using the nearest elevator for attending the hall calls or by using a selection process, which evaluates multiple criteria in order to compute the most suitable elevator. From this point of view, the main objective of this work is the analysis and application of fuzzy control techniques in order to define the attribution elevator priorities for attending the hall calls. This work considers a DCS (Destination Control System), which provides the control system with an a-priori knowledge of the desired floor for each hall call. Also, it makes use of an industrial automation architecture for implementing the elevator group control system (EGCS). The methodology applied in this work considers several stages, as follow: At the first stage, the background and the state of art regarding EGCS’s was analyzed in order to extract the main advantages of each control strategy used nowadays for proposing an unified model based on fuzzy logic. Secondly, a fuzzy controller was developed. It uses as inputs the distance, the elevator load availability and the passenger waiting time and outputs the suitable value of each elevator for attending the hall call. In order to validate the performance of the elevator system an elevator group simulator was developed. The elevator group dynamics was implemented using a PLC emulator and a hall call generation system was developed. This is responsible for creating a list of times when the hall calls are expected to occur based on probabilistic techniques. Additionally, an OPC (OLE for Process Control) client software was developed, which can be used for reading and feeding back all the dynamic information of the elevators. On the other hand, the client system includes the fuzzy controller and the data management routines used for performing the simulation traffic of the elevators. The UML (Unified Modeling Language) was used for implementing the client system. Such a language uses standard diagrams for describing the simulator development and the interaction between the different components of the simulator system. A case study with various passenger flows was used for simulation purposes and the achieved results were compared with the results reported in the literature, demonstrating a compatible performance of the proposed elevator control system.

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Battistella, Sandro. "Controle de missão baseado na teoria de controle supervisório com aplicação a veículos subaquáticos autônomos." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/158790.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2016-02-09T03:04:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337448.pdf: 3498677 bytes, checksum: 97e277f0aa604ec567126cb8398c888c (MD5) Previous issue date: 2015
Veículo subaquático autônomo (AUV, do inglês autonomous underwater vehicle) é uma classe de dispositivo robótico que se move sob a água, controlado pelo seu próprio sistema embarcado, acionado por um sistema de propulsão adequado e com fonte autônoma de energia. O Sistema de Controle de Missão (SCM) é o elemento do sistema embarcado de um veículo autônomo responsável em coordenar as ações realizadas pelos demais subsistemas, guiando o veículo durante todas as fases da missão, com base em um plano previamente elaborado e no comportamento discreto dos diversos componentes do veículo. Esta tese propõe uma arquitetura para o SCM baseado em dois componentes principais: uma estrutura de controle supervisório e um gerenciador de missão. O primeiro componente é baseado na Teoria de Controle Supervisório (TCS). A TCS é neste caso usada para a modelagem dos vários subsistemas e restrições relacionadas com a realização de missões de AUVs em ambientes não-estruturados, e para a síntese de supervisores responsáveis em garantir que especificações de segurança e operação sejam atendidas para qualquer missão do veículo. O segundo componente é responsável pela execução de um plano de missão, escolhendo a melhor sequência de eventos habilitada pelo controle supervisório segundo um critério de otimização baseado em algoritmos de planejamento e busca. Para validação da arquitetura proposta, o SCM é implementado empregando o ROS (robot operating system) com a estrutura de controle supervisório integrada mediante geração automática de código. O teste do SCM proposto é realizado em um ambiente para simulação do comportamento dinâmico contínuo e dirigido a eventos de todo o sistema embarcado de um AUV. Os resultados demonstram que o SCM proposto é capaz de garantir a realização de missões em ambientes não-estruturados, atendendo a critérios de segurança especificados pelos modelos formais da TCS. Ao mesmo tempo, o SCM permite o replanejamento de missões ao gerar um plano de missão alternativo possibilitando o tratamento de diversas situações não previstas no plano original. Além disso, a arquitetura proposta para o SCM combina ações deliberativas, que envolvem planejamento, com ações reativas sem necessidade de planejamento e com tempos de execuções relativamente pequenos.

Abstract : Autonomous underwater vehicle (AUV) is a class of robotic device that moves beneath the water, it is controlled by its own embedded system, triggered by a suitable propulsion system and with an autonomous source of energy. The Mission Control System (MCS) is the element of the embedded system of an autonomous vehicle responsible for coordinating the actions conducted by several subsystems, driving the vehicle during all phases of the mission based on a previously elaborated plan and on the discrete behavior of the vehicle remaining components. This thesis proposes an MCS architecture based on two main components: a supervisory control structure and a mission manager. The supervisory structure is based on Supervisory Control Theory (SCT) and it is used for modelling the several subsystems and constraints related to the AUV missions in unstructured environments, as well as for the synthesis of supervisores responsible for ensuring that safety and operation specifications are met for any kind of vehicle mission. The second component, the mission manager, is responsabile for carrying out a mission plan, choosing the best sequence of events enabled by the supervisory control according to an optimization criterion based on planning and search algorithms. To validate the proposed architecture, the MCS is implemented using ROS (robot operating system) with the supervisory control models integrated through automatic code generation. The test of the MCS is performed in a simulation environment that emulates the whole AUV continous and event-driven dynamics. The results demonstrate that the proposed MCS is capable of performing missions in unstructured environments, meeting safety criteria specified by the formal models of the CST. In the meantime, the MCS allows the mission replanning by generating an alternative mission enabling the treatment of several situtations unforeseen in the original plan. Moreover, the proposed architecture for the MCS combines deliberative actions, related to planning, with reactive actions without planning and with relatively small execution times.

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Dilda, Vanessa. "Controle de sistemas lineares sujeitos a zona morta no atuador." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/122709.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013.
Made available in DSpace on 2014-08-06T17:16:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325551.pdf: 1989313 bytes, checksum: 46057ac0831bcc672016a13bf3e85f67 (MD5) Previous issue date: 2013
Nesta tese são abordados os problemas de análise de estabilidade e síntese de realimentação de estados de sistemas lineares sujeitos a zona morta. Como ferramentas teóricas fundamentais para a definição dos problemas de análise e síntese na presença de zona morta e o seu tratamento, utiliza-se o conceito de Estabilidade UB (do inglês, Ultimate Boundedness) e a definição do conjunto de confinamento final (ou simplesmente, conjunto UB). Neste contexto, apresentam-se condições para a solução dos problemas na forma de desigualdades matriciais lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities, LMI). Inicialmente, são consideradas três modelagens diferentes para a não-linearidade de zona morta, modelagens estas relacionadas a trabalhos existentes na literatura. Posteriormente, propõe-se uma parametrização para a não-linearidade através de uma classe de funções pertencentes a setores, a qual mostrou-se interessante para o tratamento dos problemas considerados e para também considerar outras não-linearidades. Dessa forma, os resultados são estendidos para sistemas lineares sujeitos a uma não-linearidade que combinam os efeitos da zona morta e da saturação. Exemplos numéricos são apresentados ao longo do trabalho com o objetivo de ilustrar a aplicação e verificar a eficiência dos métodos propostos.

Abstract : This Thesis presents the problems of stability analysis and state feedback control synthesis for linear systems subject to dead-zone. As theoretical tools for defining and treat the fundamental issues of analysis and synthesis in the presence of the dead-zone, we use the concept of ultimate boundedness (UB) and the definition of the ultimately bounded set (or just, UB set). In this context, we present some conditions for solving the considered problems linear matrix inequalities (LMI). Initially, we consider three different models approaches for the dead-zone nonlinearity. Then, we propose a parametrization for the nonlinearity through a class of functions belonging to sectors, that allows to approach of the considered issues and also to take in account other nonlinearities. Thus, the results are extended to linear systems under a nonlinearity that combines the effects of dead-zone and saturation. Numerical examples are presented in order to illustrate the application and verify the effectiveness of the proposed methods.

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Tibiriçá, Álvaro Messias Bigonha. "Um estudo sobre os sistemas de iluminação automáticos e os sistemas de controle distribuído para automação predial." Universidade de São Paulo, 2004. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-04022016-094546/.

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Abstract:

Este trabalho faz um levantamento dos Sistemas de Iluminação Automáticos (SIA) utilizados atualmente, das tecnologias empregadas e das linhas de pesquisas que vêm surgindo neste tema. É analisada também a relação dos sistemas de controle distribuído (SCD) com os SIA e com a automação predial. Um estudo de caso de um SIA que utiliza um SCD como plataforma tecnológica também é analisado. Ao final da dissertação, propõe-se uma tese, fruto das análises feitas durante este trabalho, que visa aumentar a modularidade, a flexibilidade e a interoperabilidade dos sistemas de automação predial baseados em SCD. Durante a dissertação são descritas: as características da luz; a relação entre a luz e o ser humano; os principais componentes de um SIA; as características básicas de um SCD; e a tecnologia Lonworks.
This work describes the Illumination Automatic Systems (IAS) used nowadays, the used technologies and the research lines that arise in this knowledge area. It\'s also analyzed the relation between Distributed Control Systems (DCS), IAS and building automation. A case study is done with a system that uses IAS and DCS. In the end of this work, it\'s suggested a thesis, result of analyses done during this work, with the objective of increasing the modularity, flexibility and interoperability of buildings automation systems based on DCS technologies. During this dissertation is described: the light characteristics; the relation between light and the human being; the main components of IAS; the characteristics of a DCS; and the Lonworks technology.

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Costa, Mozart Guerra. "Estrategia de automação em testes : requisitos, arquitetura e acompanhamento de sua implantação." [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/276289.

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Abstract:

Orientador: Eliane Martins
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-07T02:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MozartGuerra_M.pdf: 831820 bytes, checksum: 7ecbd1a4b8f167b0fb230253340d2fbf (MD5) Previous issue date: 2006
Resumo: O teste é uma atividade que ajuda ao atendimento da crescente demanda por uma maior qualidade do software. A automação traz a possibilidade de tornar o teste mais rápido e efetivo em encontrar erros, desde que se tenha atenção quanto ao que automatizar e como deve ser feita esta automação. Este trabalho final busca organizar diversos requisitos de automação em uma arquitetura composta por seis funcionalidades: planejamento dos testes, construção dos artefatos, execução, análise de falhas, medições e gerência de configuração dos artefatos de teste. São apresentados modelos que servem como guia para a automação, tais como: o relacionamento entre os artefatos, as ferramentas responsáveis pelos artefatos e as necessidades de integração entre as ferramentas. Além disso, são identificadas as necessidades levantadas supridas pelas ferramentas já existentes na empresa do campo de estudo deste trabalho e são relatadas as iniciativas para solucionar as necessidades não atendidas diretamente pelas ferramenta
Abstract: Testing is an activity that helps to meet the increasing demand for better quality software. Automation can make testing faster and more effective in error identification, provided proper attention is given to what and how to automate. The objective of this dissertation is to organize several automation requirements in an architecture made up of six functionalities: test planning, artifact construction, execution, failure analysis, measurements, and set up management of test artifacts. It also introduces models that work as a guideline for automation such as artifact relationship, tools responsible for artifacts, and tool integration requirements. In addition, it verifies whether the needs in question have been addressed by tools already available at the company and highlights initiatives to solve whatever has not been directly achieved by these tools
Mestrado
Engenharia de Software
Mestre em Computação

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Oisiovici, Ronia Marques. "Operação e controle por computador "on-line" de uma coluna de destilação em batelada." [s.n.], 1998. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266409.

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Abstract:

Orientadores: Sandra Lucia da Cruz, João Alexandre F. R. Pereira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-23T13:37:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oisiovici_RoniaMarques_M.pdf: 4409740 bytes, checksum: 4164f154c242c905c105f8aac5858d50 (MD5) Previous issue date: 1998
Resumo: Os benefícios a serem ganhos com a automação de processos em batelada são muitos: aumento de produção, melhoria de qualidade, redução de custos e maior segurança operacional. A destilação em batelada, que está sendo largamente empregada na indústria, oferece grande flexibilidade de operação, porém o seu caráter não-linear e não-estacionário faz com que o controle e a automação se tomem um desafio. Os trabalhos experimentais sobre destilação em batelada são muito poucos, principalmente na área de controle. Além disso, os sistemas estudados apresentam comportamento ideal, não se encontrando nada na literatura a respeito de sistemas não-ideais. Considerando a carência de trabalhos práticos, o interesse pela automação de processos e a crescente importância da destilação em batelada, o presente trabalho estudou experimentalmente a operação de uma coluna de destilação em batelada em escala piloto controlada automaticamente por um microcomputador conectado "on-line" ao processo. A interface entre o micro e o processo foi feita através de uma placa conversora Analógica-Digital/Digital-Analógica (AD/DA). Foram desenvolvidas estratégias de controle para manter constante a composição do destilado (variável controlada) variando-se a razão de refluxo (variável manipulada). A primeira etapa do trabalho consistiu na elaboração de um programa simulador da coluna, com o qual foram testadas diferentes estratégias de controle. Três estratégias que se mostraram eficientes a nível de simulação foram, então, implementadas na prática. São elas: controle adaptativo auto-ajustável, controle por antecipação baseado no balanço de massa e controle proporcional baseado na simulação da coluna. Para implementar experimentalmente os algoritmos de controle, foi necessário considerar alguns aspectos não presentes a nível de simulação, tais como inferência da composição e presença de ruídos nos sinais.Devido ao alto custo e complexidade dos medidores de composição, desenvolveu-se um método para inferência da composição de sistemas binários não-ideais a partir da medida de temperatura. Um termopar foi conectado na base e outro no topo da coluna. Para diminuir o nível de ruído da temperatura lida pelo computador, foram feitos testes com alguns filtros digitais. As sub-rotinas de filtragem digital e inferência da composição foram inseridas no programa de aquisição de dados e controle. A cada período de amostragem, as saídas analógicas dos sensores de temperatura eram amplificadas, convertidas em sinais digitais, lidas e filtradas pelo computador. As temperaturas lidas eram utilizadas para inferência da composição da mistura no refervedor e do vapor no topo da coluna. A partir dos dados atuais e, a depender da estratégia de controle escolhida, dos dados passados, calculava-se a razão de refluxo necessária para manter a pureza do destilado no valor especificado.A razão de refluxo era, então, implementada através de uma válvula magnética controlada pelo computador. Os testes foram feitos com o sistema não-ideal etanol/água e com o sistema ideal etanol/l-propanol. Os três controladores apresentaram bom desempenho. Comparando-se os resultados obtidos com as três estratégias de controle, pode-se concluir que, para uma mesma precisão de controle, a diferença entre os tempos de batelada não é significativa. Porém, o perfil de razão de refluxo do controlador por antecipação é mais suave do que os perfis obtidos com os controladores adaptativo e proporcional. A influência do nível de ruído das medidas de temperatura sobre a inferência da composição depende das propriedades termodinâmicas da mistura a ser destilada. Para o sistema etanol/água na faixa X IND. EtOH > 0,60 , foram observadas grandes oscilações nos valores de composição pois, nesse caso, a precisão de + ou - 1°C não é suficiente para uma boa inferência.No entanto, para o binário etanol/l-propanol, essa precisão mostrou ser adequada para toda faixa de composição (O < ou = X IND. EtOHS < ou = 1,0)
Abstract: The benefits to be gained from automation of batch processes are many: increased production, improved product quality, lower costs and greater safety. Batch distillation, which has been widely used in industry, provides operating flexibility but its non-linear and unsteady behaviour makes control and automation a challenge. Experimental works on batch distillation are rare, mainly in control area, and they are limited to ideal systems. Works with non-ideal systems have not been found in literature. Considering the lack of practical works, the interest in process automation and the growing importance of batch distillation, the present work studied experimentally the operation of a pilot-scale batch distillation column controlled by a microcomputer connected on-line to the process. The interface between the computer and the process was achieved by an AD/DA converter. Control strategies were developed to keep the distillate purity (controlled variable) constant by varying the reflux ratio (manipulated variable). The first step was the development of a batch distillation column simulator to test different control strategies. Simulation results of three controllers were good, so they were implemented experimentally: a self-tuning regulator (STR), a feed forward controller (FC) based on mass balance and a proportional controller (PC) based on simulation results. Some issues which were not taken into account in the column simulation, such as inference of composition and presence of noise, had then to be considered. Because of the high cost and complexity of on-line analysers, a methodology was developed to infer compositions of non-ideal binary systems from temperature measurements. The top column and still temperatures were measured with thermocouples. In order to reduce the noise leveI, different digital filters were implemented and tested. At each sampling period, the computer sent a digital signal to select the top or bottom thermo couple channel. The analogue output signals of the temperature sensors were amplified, converted to digital signals, read and filtered by the computer. The temperature measurements were used to infer the top vapour composition and the still composition. The current data and, depending on the chosen control strategy, the past data were used to calculate the reflux ratio to keep the distillate purity at the set-point. The reflux ratio was then implemented with a magnetic valve controlled by the computer. Tests were carried out with the non-ideal system ethanol/water and with the ideal system ethanol/l-propanol. The three controllers have shown good performance. For the same control accuracy, the difference in batch time was negligible.The main difference was found to be in the reflux ratio profile. The FC's reflux ratio profiles were smoother than the ones obtained with the STR and with the Pc. The influence of the noise of temperature measurements on the inferred compositions depends on the thermodynamic properties of each system. For the ethanol/water system, a higher leveIof oscillationswas present when the top vapour composition was above 0.6 because the available precision of + or ¿ 1ºC was not good enough to infer accurate composition values. However, for the ethanol/l-propanol system, this precision has shown to be suitable for the full composition range
Mestrado
Sistemas de Processos Quimicos e Informatica
Mestre em Engenharia Química

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Spolaor, Antônio Sérgio. "Automação nos sistemas de abastecimento de água. Caso do controle da reservação de distribuição." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258162.

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Abstract:

Orientador: Edvar Luvizotto Junior
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Made available in DSpace on 2018-08-19T01:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Spolaor_AntonioSergio_M.pdf: 1467442 bytes, checksum: 3bb14cc0c3edaee265c1b15e36387a66 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: A automação industrial aplicada em sistemas de abastecimento de água até pouco tempo atrás era bastante simples. Com o advento dos Controladores Programáveis, associado ao desenvolvimento da moderna teoria de controle, permitiu uma automação maior e mais efetiva destes sistemas. Este trabalho discute a utilização da automatização em sistemas de saneamento implementando "inteligência artificial" para tomada de decisão operacional, visando uma melhor distribuição de água entre reservatórios de distribuição. A aplicação dos resultados pode trazer ganhos relacionados ao atendimento das demandas diárias de água do sistema de distribuição. Esta dissertação sob o título de "Automação nos sistemas de abastecimento de água. Caso do controle da reservação de distribuição" foi aplicada em um projeto desenvolvido pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP, na cidade de Santa Rosa de Viterbo, no qual vários conceitos de automação foram utilizados com sucesso. O sistema integrado resultante empregando CLPs e um sistema de controle e aquisição de dados (Supervisory Control and Data Acquisition - SCADA) contribuiu para uma melhoria significativa do sistema de armazenamento e distribuição. A "inteligência artificial" implantada neste trabalho para a tomada de decisão operacional pode ser verificada através dos resultados apresentados
Abstract: Industrial automation systems applied in water supply were quite simple until recently. The advent of Programmable Controllers, associated with the development of modern control theory, allowed a greater and more effective automation of these systems. This paper discusses the use of automation in sanitation systems implementing "artificial intelligence" for operational decision making, seeking a better distribution of water between distribution reservoirs. The application of the results can bring benefits related to meeting the daily demands of water of the distribution system. This dissertation under the title "Automation in water supply systems. Case of the reservation control distribution" was applied in a project developed by Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP in the city of Santa Rosa de Viterbo, in which various automation concepts have been used successfully. The resulting integrated system using PLCs and a system to control and acquire data (Supervisory Control and Data Acquisition - SCADA) contributed to a significant improvement in the storage and distribution system. The "artificial intelligence" implanted in this work for operational decision making can be verified through the presented results
Mestrado
Saneamento e Ambiente
Mestre em Engenharia Civil

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Paraguay, Ana Isabel Bruzzi Bezerra. "Exigências e organização do trabalho em sala de controle de processo com automação microeletrônica." Universidade de São Paulo, 1995. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6134/tde-05022018-143142/.

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Abstract:

Esta tese propõe-se a analisar o trabalho prescrito e o trabalho real de controle de processos com SDCD - Sistema Digital de Controle Distribuído, em uma refinaria paulista. As indústrias de processo caracterizam-se pela continuidade do processo produtivo e por serem altamente capital intensivas, automatizadas e integradas; e pelas matérias-primas, processos de produção, equipamentos utilizados, critérios de produtividade, que são específicos deste tipo de indústria e circunscrevem processos de trabalho também específicos. A caracterização teórica do trabalho em sala de controle de processos é feita a partir da variabilidade da atividade dos operadores, os longos períodos de supervisão do processo sem necessidade de intervenção, o trabalhador e o trabalho coletivo, a incerteza permanente e o perigo, inerentes ao processo de produção. As fontes de variabilidade podem ser próprias ao trabalhador (e particularmente ligadas ao trabalho em turnos alternantes) e ao processo (instabilidade dos processos físico-químicos), e ambas influenciam a atividade real de controle de processo (estratégias operatórias, interdependência de operadores de sala de controle-área, complexidade da elaboração de uma representação do estado real do processo e exigência de atualização contínua desta). Os métodos e técnicas de coleta e análise de dados utilizados foram: apresentação da pesquisa/pesquisadora; entrevistas individuais assistemáticas e sistemáticas; visitas às duas áreas de processamento; caracterização da população (refinaria, turnos, operação, operadores da sala de controle nova); observação assistemática e sistemática em sala de controle, com filmagens e gravação de períodos da atividade em situação real de trabalho; questionário individual auto-aplicado; consolidação dos dados. Os operadores pesquisados (de 2 Unidades de processamento completamente instaladas na nova sala de controle) caracterizavam-se por: alta estabilidade no emprego; faixa etária jovem; escolaridade de 3° grau completo ou colégio técnico completo; tempo de trabalho em turnos (TT) acompanhando o tempo de empresa; perfil hipotético de ausentismo-doença deste sub-grupo dado pelas doenças dos grupos de CID III, VII, IX e XIII, que apresentaram em TT percentual de dias perdidos, em 1993, igual ou superior ao dobro do horário administrativo; tendência evolutiva estimada de se aposentarem cada vez mais velhos, embora com idades que ainda variam de 40-54 anos. A avaliação qualitativa das vantagens e desvantagens da nova sala de controle apontou diferenças entre os operadores das 2 Unidades nela instaladas. A Unidade de Craqueamento apresentou maior valorização geral positiva da sala, em relação à Unidade de Destilação e ambas convergiram na valorização de dois atributos: \"mais moderna\" e \"mudança de ambiente sala-área\". Os itens negativos consensuais (com percentual de respostas inferior aos positivos) foram: exigências de maior atenção, por falta de pessoal; comunicação ruim, insuficiente, sobretudo em emergências; fadiga visual; muita responsabilidade, por estar sozinho; perda de contato com área. O trabalho real de controle de processo é descrito e analisado a partir de cinco categorias gerais: supervisão do processo (acompanhar, antecipar e controlar anomalias e desvios das especificações, corrigir desvios); centralização do controle de processos; indícios e representações do processamento e da área; alarmes e situações de emergências; o que muda na nova sala de controle; riscos, medo. A atividade é analisada mais finamente a partir da conceituação de planos de ação básicos: rendição do turno, papel da supervisão, \"não precisa nem entrar na sala para saber\", em que se evidenciou tanto atividades de rotina (prescritas e reais) e respectivas exigências cognitivas (verificar, diagnosticar, conhecer e antecipar a rotina e disponibilidade da equipe), dentro de uma hierarquia de informações disponíveis ou procuradas e de uma iniciativa e responsabilidade coletivas, como parte destes conhecimentos serem de natureza implícita, tácita, oriundos de experiências nem sempre verbalizadas ou passíveis de verbalização. Confirma-se a evolução do papel dos operadores em sala de controle com SCDC para o de integração e não somente regulação do sistema de produção, e, como tal, altamente dependente do contexto sócio-técnico em que se dá. Neste sentido, retoma-se o conceito de distribuição móvel de funções (em oposição ao de posto fixo), a importância dos locais e espaços de trabalho e a integração social decorrente e inseparável da atividade de trabalho propriamente dita, e, portanto das repercussões sobre a saúde, a médio e longo prazo, que não se dissociam do trabalho em turnos e também configuram traços no conteúdo da vida no trabalho e fora do trabalho.
This thesis proposes to analyze the process control operation with a numerically controlled system. Process industries are characterized by continuous productive processes being highly investment intensive, automated and integrated, as well as by raw materials, productive processes, type of equipments, productivity criteria, that are specific to such industry, which requires specific control processes. Theoretically, control process is demonstrated by variability of operators\' actions, long periods of time without operators\' interventions, the operators as a work group, uncertainty and danger inherent in the production process. Sources of variability can be isolated to the operators (and particularly connected with shiftwork) and the process itself (instability of physical-chemical reactions); both influence the actual activity of process control (operating strategies, interdependence of process control operators, complexity of modelling the actual state of the process ant the work demands of continuous process itself). The methods and techniques of data collection and analysis were: visiting and introducing the researcher to the field, systematic and non systematic interviews, visits to two process areas, characterization of the actual population (shifts, operation, new control room operators); systematic and non systematic observation of the new control room operation activities with films and recordings of periods of activity in actual work situations, individual self- questionaries, data consolidation. The new control room operators (from two production units completely installed there) are characterized by high employment stability, young age, upper-middle level of education, years of service similar to years in shiftwork, occupational sickness absentism categories (digestive troubles) in percentage equal to the double of the highest day workers categories, retiremente ages forecast for 40-50 years old. A qualitative evaluation of the new control room\'s advantages and disadvantages points to differences between the operators from the two units (Destilação e Craqueamento). The latter generally had a greater appreciation of the control room, regarding the Distillation unit and both agreed in the value of the two atributes: \"more modem\" and \"better environment\". The negative common items (with a lower percentage of negative versus positive responses) were: attention demands, for lack of personnel; insufficient communication, especially during emergencies; visual fatigue; sense of reponsability, for being alone; lost of direct contact with the field areas. The actual work of process control is described and analyzed in five general categories: supervisory control, follow up, anticipation and controlling anomalies and variance from specifications, correcting variances; centralization of process control; traits and mental representation of the process; alarms and emergency situations: what changes in the new control room; risk, fear. The activity is analyzed in greater detail through a model of basic work action plans: shift change, supervisory role, \"one does not have to enter the control room in order to know\". These are evidenced by many routine activities (forecast and actual) and respective cognitive requirements (verify, diagnosis, learn and anticipate the schedule and availability of equipment), given an information hierarchy available and obtained by individual initiative and collective responsability. Part of this knowledge is implicit by nature, tacit, based upon experience not always verbalized or even possibly verbalized. The role of such new control room operators is becoming an integration role, not only by reducing variation of the production process, but highly dependent of the social- technical context that it provides. In this sense, cross-training (the opposite of a fixed position) and the importance of location, work and social space and consequent social interaction are not dissociated. Furthermore, there are health implications, in the medium and long term that one cannot separate from shiftwork, and rather confirms traces in the quality of the workers\' life.

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Arnauts, Gilberto Carlos. "Automação no controle de um misturador de água utilizado para higienização de ordenhadeiras bovinas." Universidade Estadual do Oeste do Parana, 2015. http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/787.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoGilbertoArnauts.pdf: 2349757 bytes, checksum: c988d628a97e246d9cbc1a8a670a9410 (MD5) Previous issue date: 2015-03-03
The milking hygiene is necessary after use, usually in separate process steps which each require water at different temperatures for proper cleaning. But getting the correct temperature for each step is not so simple to be performed manually on farms. From a hot flow and other cold water, the farmer will need to properly mix the two water flows in order to reach a desired temperature for the cleaning step, and due to temperature fluctuations and flow, the required constant intervention of the same to maintain optimum temperature of the mixture. This work developed a mixer with automatic control of cold water flow, coupled to an electric heating system, with the goal of reaching a final ideal temperature required for the cleaning of milking machines, regardless of temperature fluctuations and flow at the entrance. We compared two control boards, Arduino and the IOIO During the first seconds of system operation, the opening angle of the cold water tap is calculated based on the hot and cold water temperatures. After this is accomplished by gradually adjusting the angle. The temperature was considered to be achieved when reached a maximum desviation of 1 ° C compared to the desired temperature. The system was more satisfactory with the IOIO, since the desired temperature was stabilized at lower average time 24 seconds after system startup
A higienização de ordenhadeiras é necessária após sua utilização, processo geralmente separado em etapas onde cada uma delas necessita de água em diferentes temperaturas, para a correta limpeza. Porém, obter a temperatura correta para cada etapa não é tão simples de ser realizado manualmente em propriedades rurais. A partir de uma vazão de água quente e outro de água fria, o agricultor precisará misturar corretamente as duas vazões de água a fim de chegar a uma temperatura desejada para a etapa de higienização, e devido às oscilações de temperatura e vazão, é necessária a constante intervenção do mesmo para manter a temperatura ideal da mistura. Neste trabalho foi desenvolvido um misturador com controle automático de vazão de água fria, acoplado a um sistema de aquecimento elétrico, com o objetivo de se chegar a uma temperatura ideal final necessária à higienização das ordenhadeiras, independentemente das oscilações de temperatura e vazão na entrada. Foram comparadas 2 placas de controle, o Arduino e o IOIO Durante os primeiros segundos de funcionamento do sistema, o ângulo de abertura do registro de água fria é calculado com base nas temperaturas de água quente e fria. Após isto é realizado ajuste gradativo no ângulo. A temperatura foi considerada como alcançada quando atingia um desvio máximo de 1 ºC em relação à temperatura desejada. O sistema se mostrou mais satisfatório com o IOIO, já que a temperatura desejada foi estabilizada em menor tempo médio, 24 segundos após a inicialização do sistema.

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MOTTA, Ricardo Sebastião Nadur. "Automação e controle industrial de sistemas de injeção de carvão pulverizado em altos-fornos." reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2011. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1294.

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Abstract:

Submitted by repositorio repositorio (repositorio@unifei.edu.br) on 2018-05-24T12:30:50Z No. of bitstreams: 1 tese_0039068.pdf: 4846460 bytes, checksum: d155ab390eb59bbb37ca567d967b6b70 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-05-24T12:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_0039068.pdf: 4846460 bytes, checksum: d155ab390eb59bbb37ca567d967b6b70 (MD5) Previous issue date: 2011-11
Este trabalho é resultado do desenvolvimento da instrumentação, automação e controle do Sistema de Injeção de Carvão Pulverizado (PCI) da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) em Volta Redonda (RJ) Brasil com o objetivo de minimizar todos os tipos de variação da vazão de carvão pulverizado para produzir ferro-gusa com baixo desvio padrão de silício e enxofre, otimizar o processo e reduzir o consumo específico de energia elétrica e nitrogênio. Outros objetivos desta tese são o aumento da eficiência energética dos processos, a melhoria dos intertravamentos de segurança, a mitigação dos entupimentos das lanças de injeção, o aumento da vida útil dos equipamentos e por fim, a diminuição da variabilidade da vazão de carvão pulverizado para o alto-forno visando produzir ferro-gusa com melhor qualidade e menor custo. Foram empregados novos instrumentos e técnicas para medição e correção da vazão de carvão pulverizado utilizando-se de um sistema digital de controle distribuído para elaboração de modelos e estratégias de controle para se conseguir o menor desvio padrão para todas as variabilidades das vazões de carvão pulverizado. Os modelos das velocidades da s partículas de carvão e o diagrama das pressões ao longo das tubulações norteiam o ajuste do transporte pneumático evitando entupimentos no transporte processo e nas lanças de injeção de carvão simples e duplas. As ações e estratégias de controle adotadas proporcionaram uma maior constância na cinética das reações de combustão permitindo acerto do balanço de energia, maior estabilidade e controle térmico do alto-forno. Os resultados obtidos explicam vários fenômenos que ocorrem na injeção de carvão pulverizado e comprovam a eficácia das ações descritas nesta tese proporcionando estabilidade ao processo e melhor qualidade do ferro-gusa produzido pelo alto-forno.

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Dissertations / Theses on the topic 'Controle e automação'

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