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Dissertations / Theses on the topic 'Controle PID fuzzy'
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Tizzei, Alexandre. "Implementação e avaliação de desempenho de estratégias de controle aplicadas em um sistema de armazenamento refrigerado." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256867.
Full textAbstract:
Orientador: Nelson Luis Cappelli<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola<br>Made available in DSpace on 2018-08-18T04:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011<br>Resumo: O armazenamento refrigerado dos produtos agrícolas visa atender a uma demanda de produtos mais saudáveis por parte dos mercados e dos consumidores. Tende também, proporcionar aos produtores uma alternativa de aprazar o tempo para a comercialização dos produtos armazenados. O armazenamento refrigerado é importante para uma melhor conservação dos produtos perecíveis, pois com o decréscimo da temperatura de armazenamento, as reações metabólicas diminuem. Os sistemas de refrigeração por compressão de vapor, em sua grande maioria, executam o algoritmo de controle liga-desliga, mantendo o motor elétrico do compressor em uma rotação fixa, e não contemplando as condições variáveis as quais o sistema está sujeito. O motor elétrico do compressor é acionado à plena capacidade quando apenas é necessário suprir pequenas variações de temperatura. A estratégia de controle liga-desliga provoca uma grande variação de temperatura no interior da câmara de armazenamento e um maior consumo de energia elétrica, quando comparado a sistemas que utilizam técnicas mais eficazes de controle. Nesse trabalho, estudou-se a possibilidade de se reduzir o consumo de energia elétrica em um sistema de refrigeração, submetendo o motor elétrico do compressor a um regime de rotação variável, segundo a carga térmica a ser suprimida. Para tanto, instrumentou-se o sistema de refrigeração e foi desenvolvido um aplicativo para aquisição de dados, monitoramento e controle do processo, a fim de possibilitar a implementação das ações de controle, tais como: liga - desliga, proporcional, integral e derivativo (PID) e fuzzy. Buscou-se através da implementação das ações de controle, uma menor variação da temperatura no interior da câmara de armazenamento e uma economia de energia elétrica. O controlador fuzzy apresentou os melhores resultados, superando tanto o controlador liga - desliga, quanto o controlador PID.<br>Abstract: The cold storage of agricultural products intended to meet a demand for healthier products by markets and consumers. You can also give producers an alternative to extend the time for the marketing of products stored. Cold storage is important for a better conservation of perishable products. Because with the decrease in storage temperature, the metabolic reactions subside. The refrigeration vapor compression, mostly running the control algorithm on-off, keeping the electric motor of the compressor in a flat spin and not contemplating the varying conditions which the system is subjected. The electric motor of the compressor is driven at full capacity only when it is necessary to fill small temperature variations. The control strategy on-off causes a large variation in temperature within the storage chamber and a higher power consumption compared to systems using more effective techniques of control. We studied the possibility of reducing the power consumption in a refrigeration system, subjecting the electric motor of the compressor to a variable speed of the second heat load to be removed, for both, if the instrument cooling system and a software was developed for data acquisition, monitoring and process control, to enable the implementation of control measures such as on - off, proportional, integral and derivative (PID) and fuzzy. Sought through the implementation of control measures, a smaller variation of temperature inside the storage chamber and greater energy saving. The fuzzy controller showed the best results, exceeding both the on-off controller as PID controller<br>Mestrado<br>Maquinas Agricolas<br>Mestre em Engenharia Agrícola
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Teixeira, Junior Carlos Alberto. "Análise comparativa entre os controladores fuzzy PD+I e PID convencional." Universidade Federal Rural do Semi-Árido, 2014. http://bdtd.ufersa.edu.br:80/tede/handle/tede/518.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2014-07-18<br>Given the recent technological advances in the area of control engineering, advances many studies were performed to develop more precise and efficient controllers. According to the classical control theory, the main method currently used in process control is the Proportional Integrative Derivative controller (PID). Other technologies have also been developed to achieve similar results under other theoretical point of view. A specific tool that allows its application in process control is fuzzy logic. Besides allowing modeling in accordance with the PID controller, fuzzy logic also provides their use in nonlinear systems or in cases who do not admit mathematical modeling. Results obtained in academic studies that showed improvements in control systems, when the unification of classical control theory with fuzzy logic, there is a need to assess such effects. For this purpose, it is proposed mathematical modeling of a plant controlled by the level of a tank, in order to allow simulation and analysis from the point of view of the application of two different controllers: Fuzzy PD+I and the conventional PID. The results of this study demonstrated that the Fuzzy PD+I controller presented a satisfactory performance during the task of regulating the plant from standard input signals<br>Diante dos recentes avanços tecnológicos na área de engenharia de controle, muitas pesquisas foram realizadas no sentido de desenvolver controladores cada vez mais precisos e eficientes. De acordo com a teoria de controle clássica, o principal método utilizado atualmente no controle de processos é o controlador Proporcional Integrativo Derivativo (PID). Outras tecnologias também foram desenvolvidas para alcançar resultados semelhantes, sob outro ponto de vista teórico. Uma ferramenta específica que permite a sua aplicação em controle de processos é a Lógica Fuzzy. Além de permitir a modelagem em conformidade com o controlador PID, a Lógica Fuzzy também proporciona a sua utilização em sistemas não lineares ou em casos que não admitem modelagem matemática. Diante dos resultados obtidos em estudos acadêmicos que apontaram melhorias em sistemas de controle, quando da unificação da teoria de controle clássica com a Lógica Fuzzy, verificou-se a necessidade de avaliar tais efeitos. Com este objetivo, é proposta a modelagem matemática de uma planta, controlada pelo nível de um tanque, de forma a permitir a simulação e análise sob o ponto de vista da aplicação de dois controladores diferentes: O Fuzzy PD+I e o PID convencional. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que o controlador Fuzzy PD+I apresentou desempenho satisfatório durante a tarefa de regulação da planta a partir de sinais de entrada padrão
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Costa, Edson Bruno Marques. "Controle pid fuzzy adaptativo com estabilidade robusta por enxame de partículas multiobjetivo." Universidade Federal do Maranhão, 2016. http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/303.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2016-02-22<br>Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico<br>An adaptive fuzzy digital PID controller design methodology via multiobjective particle swarm optimization (MOPSO) based on robust stability criterion, is proposed. The plant to be controlled is modelled considering a Takagi-Sugeno (TS) fuzzy structure from input-output experimental data, by using the fuzzy C-Means clustering algorithm (antecedent parameters estimation) and fuzzy recursive least squares algorithm (consequent parameters estimation), respectively. An adaptation mechanism was formulated as a MOPSO problem for online tuning of the fuzzy digital PID controller parameters based on the fuzzy model parameters obtained recursively and the gain and phase margins specifications. Computational results for adaptive fuzzy digital PID control of a thermal plant with time varying delay is presented to illustrate the efficiency and applicability of the proposed methodology.<br>Nesta dissertação é proposta uma metodologia para controle PID fuzzy adaptativo com estabilidade robusta por enxame de partículas multiobjetivo, para sistemas dinâmicos não-lineares, com atraso puro de tempo. Uma estrutura de modelo fuzzy Takagi-Sugeno é definida para representação de sistemas dinâmicos não-lineares, com atraso puro de tempo, no domínio do tempo discreto. Os parâmetros do modelo fuzzy são estimados recursivamente a partir de dados experimentais, utilizando a técnica de agrupamento fuzzy C-Means (estimação do antecedente) e mínimos quadrados recursivos fuzzy (estimação do consequente). Uma estrutura de controle PID digital fuzzy Takagi-Sugeno é definida utilizando a estratégia de compensação paralela e distribuída. Um mecanismo de adaptação é formulado como um problema de otimização por enxame de partículas multiobjetivo, para ajuste online dos parâmetros do controlador fuzzy Takagi-Sugeno baseado em critério de estabilidade robusta (especificações de margem de ganho e fase). Resultados experimentais para controle PID fuzzy adaptativo baseado em critério de estabilidade robusta de um sistema térmico com atraso puro de tempo variante é apresentado para ilustrar a eficiência e aplicabilidade da metodologia proposta.
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BRITO, Thiago Souza Pereira de. "Desenvolvimento de um controlador PID-Fuzzy para o controle de nível de água de um pressurizador de um reator nuclear." Universidade Federal de Pernambuco, 2015. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16625.
Full textAbstract:
Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-04-15T15:29:12Z
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Dissertação ata de aprovação não assinada.pdf: 3482813 bytes, checksum: 4876953faed7877569d66f85cdf9be4d (MD5)<br>Made available in DSpace on 2016-04-15T15:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2
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Dissertação ata de aprovação não assinada.pdf: 3482813 bytes, checksum: 4876953faed7877569d66f85cdf9be4d (MD5)
Previous issue date: 2015-08-31<br>Capes<br>Usinas nucleares são sistemas físicos de natureza não-linear. E, devido as grandes variações de potência no regime de trabalho, um regime transitório se desenvolverá onde a pressão e a temperatura média do circuito primário irão sofrer variações significativas. Com a finalidade de inibir variações de pressão e manter o sistema pressurizado, o Pressurizador tem a função de controlar as variações que ocorrem no sistema primário do reator. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um Controlador PID (Proporcional Integral Derivativo) baseado em lógica Fuzzy para atuação em um Pressurizador de um Reator Nuclear de Água Pressurizada. Um Controlador Fuzzy foi desenvolvido através do processo de fuzzificação, inferência e defuzzificação das variáveis de interesse para um Pressurizador, em seguida este controlador foi acoplado a um Controlador PID formando um Controlador PID regido pela lógica Fuzzy, ou seja, um Controlador PID-Fuzzy. Este foi, validado experimentalmente em uma Planta de Simulações no qual foram atribuídos transitórios semelhantes à um Pressurizador de um Reator Nuclear, observado e ajustado para melhores respostas e resultados. Os resultados desta validação foram comparados com Controladores Simples (on/off) e PID, também de forma experimental. Após a validação o Controlador PID-Fuzzy foi desenvolvido para atuar no Código MODPRESS, que simula matematicamente o Pressurizador NEPTUNUS de um Reator. Neste Código também foi feita uma comparação entre os Controladores PID e o Controlador PID-Fuzzy. Os resultados obtidos demonstraram que o Controlador PID-Fuzzy apresentou melhor desempenho e precisão, com respostas suaves, o que representa menor stress mecânico, agregando maior robustez na condução e controle do Pressurizador, dando mais confiabilidade e segurança no Reator Nuclear<br>Nuclear power plants are physical systems of nonlinear nature. Because of large power variations in operational conditions, transient situations will develop where the pressure and temperature average of the primary circuit coolant will undergo significant variations. In order to inhibit pressure fluctuations and maintain the pressurized system, the Pressurizer has the function of controlling the variations that occur in the primary reactor system coolant. This work aims at the development of a PID controller (Proportional Integral Derivative) based on fuzzy logic to operate in a Pressurizer of a Nuclear Pressurized Water Reactor. A fuzzy controller was developed using the process of fuzzification, inference and defuzzification of the variables of interest for a Pressurizer then this controller was connected to a PID controller forming a PID controller, but driven by fuzzy logic, that is, a PID-Fuzzy controller. This was validated experimentally on a plant simulations in which transients were assigned similar to the one Pressurizer of a Nuclear Reactor, observed and adjusted for best results. The results of this validation were compared with Simple Controllers (on/off) and PID also on an experimental basis. After validation the PID-Fuzzy Controller is designed to operate in MODPRESS Code, which mathematically simulates a Pressurizer NEPTUNUS of a reactor. In this code a comparison between PID and PID-Fuzzy Controllers was also made. The results showed that the PID-Fuzzy Controller demonstrated better performance and accuracy, with smooth responses, which means less mechanical stress, adding more robustness in the conduction and control of Pressurizer, giving more reliability and safety in Nuclear Reactor.
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Souza, Leonardo da Fonseca. "Controle avançado aplicado ao sistema bcs operando com escoamento monofásico." Escola Politécnica /Instituto de Matemática, 2014. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/23032.
Full textAbstract:
Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-06T12:56:59Z
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DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-16T15:02:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1
DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-06-16T15:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5)<br>Existem diversas técnicas de elevação artificial de petróleo. Este trabalho trata
especificamente o método do Bombeio Centrífugo Submerso (BCS). Este método possui a
vantagem de elevar altas vazões de fluidos em relação às demais técnicas de elevação, além
de poder atuar sob diferentes condições dinâmicas de escoamento. O presente trabalho tem
como objetivo o uso da técnica de controle Supervisor Fuzzy-PID e Adaptativo para levar o
bombeio centrífugo submerso a operar no head desejado, mesmo na presença de incertezas e
dinâmicas não modeladas. O Laboratório de Elevação Artificial (LEA), da Escola Politécnica
da Universidade Federal da Bahia, dispõe de uma planta BCS com um poço de 32mde altura
completamente instrumentado, num ambiente experimental que favorece o desenvolvimento
de estudos e pesquisas, entre outros, na área de controle. Para o presente estudo foram
realizados experimentos práticos que possibilitaram o desenvolvimento de modelos a partir de
dados medidos. Além disso, os resultados obtidos com o método de controle Supervisor
Fuzzy-PID e Adaptativo em ambiente simulado mostram que há estabilidade no sinal de
controle e na resposta da planta. Assim espera-se contribuir na formulação de novas
estratégias de controle aplicáveis ao método de bombeio centrífugo submerso.
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Lazzari, Moisés 1973, Laércio 1965 Ender, Henry França 1963 Meier, Vinícyus Rodolfo 1978 Wiggers, and Universidade Regional de Blumenau Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. "Implementação de estratégia de controle pid fuzzy em reator contínuo de pirólise /." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações FURB, 2012. http://www.bc.furb.br/docs/DS/2012/352434_1_1.PDF.
Full textAbstract:
Orientador: Laércio Ender.<br>Co-orientador: Henry França Méier.<br>Co-orientador: Vinicyus Rodolfo Wiggers.<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
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RIBEIRO, Aureliano Rodrigues Barborati. "Controle ativo de estruturas inteligentes tipo viga utilizando controladores Fuzzy e PID." reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2013. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/879.
Full textAbstract:
Submitted by repositorio repositorio (repositorio@unifei.edu.br) on 2017-08-01T17:48:30Z
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dissertacao_ribeiro_2013.pdf: 2882625 bytes, checksum: 2330584eba12883877dcbd94a6d7ee77 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-08-01T17:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013-06<br>O presente trabalho refere-se ao controle ativo de uma estrutura inteligente tipo viga usando atuador e sensor piezelétrico utilizando um controlador Fuzzy tipo de controlador onde a técnica a ser utilizada ocorre por uma correlação entre conjuntos matemáticos já a lógica clássica utiliza controlador proporcional, integral e derivativo (PID). Inicialmente é apresentado a modelagem de sistema massa, mola e amortecedor usando o programa ANSY Sr no qual faz-se a análise modal e transiente. Em seguida é feito o controle da resposta utilizando controladores PID e Fuzzy. Posteriormente uma viga com elementos piezelétricos é modelada no ANSY Sr usando trilinear de 8 nós. É feita uma análise modal e transiente e posteriormente o controle da resposta da viga utilizando controladores proporcionais derivativos (PD). Experimentos foram realizados utilizando-se uma viga com atuador e sensor piezelétrico, os tipos de análise realizadas no experimento foram do tipo modal e transiente. Finalmente o controlador Fuzzy e PID são utilizados para controlar o movimento da viga. Os resultados demonstram que o controlador Fuzzy e PID empregados foram efetivos no controle ativo das vibrações da viga.
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Meneghetti, Carlos Renato. "Estrategias de controle em camara de refrigeração por compressão de vapor." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256946.
Full textAbstract:
Orientador: Nelson Luis Cappelli<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola<br>Made available in DSpace on 2018-08-15T04:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009<br>Resumo: O armazenamento de produtos perecíveis em sistemas refrigerados permite conservar por mais tempo sua qualidade para consumo, atender a padrões mais rígidos de qualidade, prolongar a vida de prateleira, e muitas vezes alcançar mercados antes inalcançáveis, principalmente para exportação. Além dos fatores de conservação, a redução de custos nos insumos permite a concorrência por menores preços. Na refrigeração, um importante insumo é a energia elétrica, reduzir seu custo significa mais competitividade. Portanto, neste trabalho, estuda-se a possibilidade de reduzir o consumo de energia elétrica num sistema de refrigeração, originalmente concebido para regime de rotação fixa do compressor, quando submetido a um regime de rotação variável. Para tal investigação, utilizam-se simulações de modelos matemáticos. Fez-se necessário identificar cada parte do sistema dinâmico; construir o modelo matemático; estudar as estratégias de controle mais adequadas, tanto em função do consumo de energia, quanto em relação a estabilidade das variáveis controladas em regime permanente; discutir os aspectos relevantes para a implementação dos sistemas de controle e classificar as estratégias de controle quanto ao consumo de energia e viabilidade de implementação. O sistema de refrigeração foi identificado e concebido num modelo matemático de múltiplas entradas e múltiplas saídas. Nas simulações foram implementados controle de temperatura liga-desliga, controlador PID e controle fuzzy. Buscou-se com os controles maior estabilidade de temperatura, o menor erro em regime permanente e o menor consumo de energia elétrica. Quanto a estabilidade de temperatura e erro em regime, tanto o PID quanto o fuzzy obtiveram desempenho satisfatório, com respectivamente Imse=0,0019 e Imse=0,46485, comparados ao liga-desliga com Imse=0,5813. Apenas o controle fuzzy obteve economia no consumo de energia elétrica, chegando a redução de 5,4% quando comparado aos demais<br>Abstract: The storage of perishable products in refrigerated systems lets people maintain even more the quality for consume, fulfill the most inflexible patterns of quality, lengthen the shelf life, and many times reach markets that were unreachable, mainly for exportation. Besides quality, there is a competition for lower prices, and it is esteemed then, among others, the reducing in costs of the raw materials. Talking about refrigeration, an important raw material is electric energy, so reduce its cost means to be more competitive. So, in this work, it is experimented the possibility of reducing the consumption of electric energy in a refrigeration system originally conceived for method of fixed rotation of the compressor when submitted to the system of changeable rotation. To this searching, in this work simulations of mathematical models are used. So it was necessary to identify each part of the dynamic system; to build a mathematical model; to study the more appropriate strategies of controlling, as much related to the consumption of energy, as in relation to the stability of the variables controlled when they are under steady state; to discuss the significant aspects to the execution of the control systems and to classify the control strategies according to the consumption of energy and the viability of execution. The refrigeration system was identified and conceived in a mathematical model of multiple inputs and outputs. In the simulations, control of temperature with on-off , PID and fuzzy control were executed. It sought through the controls a higher stability in temperature, the smaller error in steady state and the lower consumption of electric energy. As for stability in temperature, as much the PID as the fuzzy had a satisfactory performance, with respectively IMSE=0,0019 and IMSE=0,46485 compared to the on-off with IMSE=0,5813; as for the error in steady state the control PID got better results; as for the decreasing in the consumption of electric energy, only the fuzzy control has got economy, reaching reductions of 5,4%, in comparison with the other ones<br>Mestrado<br>Maquinas Agricolas<br>Mestre em Engenharia Agrícola
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Morais, Edpo Rodrigues de. "Desenvolvimento de um controlador híbrido Fuzzy-PID para estabilização de um VANT do tipo quadrirrotor na realização de um voo autônomo vertical." Programa de Pós-graduação em Sistemas de Comunicação e Automação, 2017. http://bdtd.ufersa.edu.br:80/tede/handle/tede/745.
Full textAbstract:
Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-06-29T22:59:45Z
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EdpoRM_DISSERT.pdf: 4900218 bytes, checksum: 0b5f0ce9961abf50eb5fe43f882601c0 (MD5)<br>Rejected by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br), reason: Corrigir referência. on 2017-07-03T12:21:49Z (GMT)<br>Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T14:22:25Z
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EdpoRM_DISSERT.pdf: 4900218 bytes, checksum: 0b5f0ce9961abf50eb5fe43f882601c0 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:48:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1
EdpoRM_DISSERT.pdf: 4900218 bytes, checksum: 0b5f0ce9961abf50eb5fe43f882601c0 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:58:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1
EdpoRM_DISSERT.pdf: 4900218 bytes, checksum: 0b5f0ce9961abf50eb5fe43f882601c0 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-07-04T17:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017-02-17<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior<br>This dissertation proposes the development of a Fuzzy-PID hybrid controller for the height stability control of a four-engine type UAV. The work also contemplates the development of a classical PID controller, used to compare with the hybrid one purposed. The AuRoRA platform is used for the realization of tests with both of the control structures, being this one provided with the parameters of the Drone used. With the test results, it was possible to conclude that both of the controllers, the classical PID and the Fuzzy-PID, are able to perform the Drone height control, and the hybrid control obtained some advantages such as the ability of self-adjust with the system variation, that dispenses the manual tuning of the gains, besides presenting an improvement in the Drone height stability<br>Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um controlador híbrido Fuzzy-PID para o controle de estabilidade de altura de um VANT do tipo quadrirrotor. O trabalho ainda contempla o desenvolvimento de um controlador PID clássico, utilizado para fins de comparação com o controlador híbrido proposto. A plataforma AuRoRA é utilizada para a realização dos testes com ambas as estruturas de controle, sendo a mesma munida dos parâmetros do Drone utilizado. Com os resultados dos testes, foi possível verificar que ambos controladores, PID clássico e Fuzzy-PID, são capazes de realizar o controle de altura do Drone, tendo o controle híbrido obtido algumas vantagens como a capacidade de auto ajuste mediante variações no sistema, o que dispensa as sintonias manuais dos ganhos, além de apresentar uma melhoria na estabilidade da altura do Drone<br>2017-06-29
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Carulo, Marcelle Fernanda. "Desenvolvimento e implementação de controlodor fuzzy aplicado a produção de biodiesel." [s.n.], 2008. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266205.
Full textAbstract:
Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva<br>Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica<br>Made available in DSpace on 2018-08-11T16:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Carulo_MarcelleFernanda_D.pdf: 2245621 bytes, checksum: 8f61c0294f8869a9c447fc5eaf81d6b7 (MD5)
Previous issue date: 2008<br>Resumo: A crescente utilização do biodiesel como combustível renovável e, principalmente, as situações de operação transiente, de característica complexa e não-linear, motivaram a implementação de um controlador digital avançado neste processo. O controlador avançado foi implementado em computador através de um sistema de comunicação digital, visando manter a temperatura da mistura reacional em 50 °C. A temperatura é uma variável importante deste processo devido à influência direta na taxa de conversão do óleo em biodiesel. Óleo de soja foi utilizado como fonte de ácidos graxos, além do uso do álcool etílico anidro e ácido sulfúrico como reagentes. A reação química foi acompanhada durante 1 hora de batelada visando assegurar uma boa conversão do óleo (acima de 90%). Neste trabalho, além do controlador avançado também foi implementado o controlador PID. Os parâmetros de sintonia do controlador PID foram obtidos em malha aberta e auxiliaram a sintonia do controlador fuzzy. Durante a etapa de sintonia fina do controlador fuzzy foram alteradas as funções de pertinência, o universo de discurso e a base de regras. A implementação do controlador fuzzy apresentou-se como uma ferramenta apropriada para o controle da temperatura reacional devido às complexidades advindas das variações dos parâmetros deste processo. A análise comparativa do desempenho dos controladores fuzzy e PID aplicados à produção de biodiesel comprovaram isso. O uso do controlador fuzzy reduziu o consumo de energia elétrica durante a batelada em 10% quando comparado ao parâmetro obtido para o controlador PID e também reduziu o tempo necessário para atingir a máxima conversão do óleo em biodiesel em 15 min<br>Abstract: The increasing use of biodiesel as a renewable fuel, and mainly because of their nonlinearity and time varying properties this work aimed the implementation and the development of an automation system based in fuzzy logic. In this work, the fuzzy controller is applied in the maintenance of the temperature of bulk at 50?C, using digital system. The control of the temperature in this process is important to guarantee the final quality of biodiesel. Soybean oil was used like source of fatty acids, ethanol and sulfuric acid were used like reagents. This reaction occured during an hour to can achieved high conversion (above 90%). The PID controller tuning parameters were obtained via open-loop experiments. The tuning the fuzzy controller can be achieved by modifying the rules, the discurse universe and the pertinence functions. Due the complexity and the nonlinearity of this reaction, the results of this study showed the effectiveness of fuzzy controller. The fuzzy controller reduced the energy consumption (10% smaller) and the batch time (15 min smaller) when compared to a PID controller<br>Doutorado<br>Sistemas de Processos Quimicos e Informatica<br>Doutor em Engenharia Química
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LIMA, Fernanda Maria Maciel de. "PROPOSTA DE CONTROLE NEBULOSO BASEADO EM CRITÉRIO DE ESTABILIDADE ROBUSTA NO DOMÍNIO DO TEMPO CONTÍNUO VIA ALGORITMO GENÉTICO MULTIOBJETIVO." Universidade Federal do Maranhão, 2015. http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/1861.
Full textAbstract:
Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-08-24T11:30:17Z
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Fernanda Lima.pdf: 9275191 bytes, checksum: 7f56bba066e97503f4da03ab7ab861c9 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-08-24T11:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Fernanda Lima.pdf: 9275191 bytes, checksum: 7f56bba066e97503f4da03ab7ab861c9 (MD5)
Previous issue date: 2015-08-31<br>A fuzzy project Takagi-Sugeno (TS) with robust stability based on the specifications of the gain
and phase margins via multi-objective genetic algorithm in continuos time domain is proposed in this
master thesis. A Fuzzy C-means (FCM) clustering algorithm is used to estimate the antecedent parameters and rules number of a fuzzy TS model by means of the input and output experimental data
of the plant to be controlled, while minimum squares algorithm estimate the consequent parameters.
A multi-objective genetic strategy is defined to adjust the parameters of a fuzzy PID controller, so
that, the gain and phase margins of the fuzzy control system are close to the specified values. Two
theorems are proposed to analyse the necessary and sufficient conditions for the fuzzy PID controller
design to ensure the robust stability in the close-loop control. The fuzzy PID controller was simulated
in the Simulink environment and compared with lead and delay compensator. Experimental results
obtained in a control platform in real time to validation the methodology proposed are presented and
compared with fuzzy PID controller obtained by the Ziegler Nichols method. The results demonstrate
the effectiveness and practical feasibility of the proposed methodology.<br>Um projeto de controle nebuloso Takagi-Sugeno(TS) com estabilidade robusta baseado nas especificações das margens de ganho e fase via algoritmo genético multiobjetivo no domínio do tempo
contínuo é proposto nesta dissertação. Um algoritmo de agrupamento Fuzzy C-Means (FCM) é usado
para estimar os parâmetros do antecedente e o número da regras de um modelo nebuloso TS, por meio
dos dados experimentais de entrada e de saída da planta a ser controlada, enquanto que o algoritmo
de mínimos quadrados estima os parâmetros do consequente. Uma estratégia genética multiobjetiva
é definida para ajustar os parâmetros de um controlador PID nebuloso, de modo que, as margens
de ganho e fase do sistema de controle nebuloso estejam próximos dos valores especificados. São
propostos dois teoremas que analisam as condições necessárias e suficientes para o projeto do controlador PID nebuloso de modo a garantir a estabilidade robusta na malha de controle. O controlador
PID nebuloso foi simulado no ambiente Simulink e comparado com compensadores de avanço e de
atraso e os resultados analisados. Resultados experimentais obtidos em uma plataforma de controle,
em tempo real, para validação da metodologia proposta são apresentados e comparado com controlador PID nebuloso obtido pelo método de Ziegler Nichols. Os resultados obtidos demonstram a
eficácia e viabilidade prática da metodologia proposta.
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Donadel, Juliane. "Implementação de um sistema de controle heurístico de aceleração e tensão mecânica para ensaios em shaker eletrodinâmico." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2012. http://hdl.handle.net/10183/75735.
Full textAbstract:
Por décadas, a qualidade de produtos é determinada por testes em ambientes de laboratório, como testes de acelerados de vibração, ciclagem térmica, choque mecânicos ou térmicos, entre outros. Porém, mais recentemente um novo tipo de técnica tem adquirido a confiança de pesquisadores e projetistas. As técnicas conhecidas como HALT (Highly Accelerated Life Testing) e HASS (Highly Accelerated Stress Screening), ou seja, testes acelerados e amplificados que submetem produtos a condições severas, têm mostrado sua importância e eficiência no âmbito da detecção de falha em produtos ainda na fase de produção. Este trabalho tem por objetivo desenvolver e implementar um algoritmo de controle baseado em métodos heurísticos para ser usado em ensaios acelerados usando um Shaker eletrodinâmico. Este controlador deve ser robusto o suficiente para se adequar a possíveis efeitos de ressonância do shaker que podem vir a alterar a dinâmica do sistema, inviabilizando controles tradicionais com parâmetros fixos. Os resultados obtidos através de vários ensaios mostraram que ambos os sistemas de controle são eficientes, pois o erro entre o sinal desejado (tensão mecânica ou aceleração) e os medidos experimentalmente, tendem rapidamente a zero não apresentando sobressinais consideráveis ou erro em regime permanente, tanto para frequência fixa quanto para varredura de frequência. A comparação entre o controlador tradicional PID e o controle heurístico baseado em Lógica Fuzzy, que foram aplicados no shaker eletrodinâmico, comprova que, para mudanças na amplitude do sistema, o controle Fuzzy apresentou menor sobressinal, o que é mais favorável do ponto de vista mecânico. Logo, a metodologia proposta pode ser aplicada para ensaios HALT/HASS com o intuito de obter grandes vibrações e, por conseguinte tensões, para identificar possíveis falhas de projeto e então, poder corrigi-las.<br>For decades, product quality is determined by environmental tests, such as accelerated vibration tests, thermal cycling, mechanical or thermal shock, and others. However, more recently a new type of test has gained the trust of researchers and designers. Known techniques such as HALT (Highly Accelerated Life Testing) and HASS (Highly Accelerated Stress Screening), or accelerated and amplified testing that submit products to severe conditions have shown their importance in the efficiency and fault detection in products still in production phase. This study aims to develop and implement a control algorithm based on heuristic methods in order to be used in a system of accelerated tests in an electrodynamic shaker. This controller must be robust enough to fit the resonance effects of the shaker that it can change the system dynamic, invalidating traditional controls with fixed parameters. The results obtained through tests showed both control systems are efficient, because the error between desired signal (mechanical stress and acceleration) and the experimentally measured tend rapidly to zero, there aren’t overshoots or steady state errors, both for constant frequency and for sweep frequency. Comparing the PID traditional control and the Logic Fuzzy control, applied in electrodynamic shaker, we proved that to change system amplitude, the fuzzy control presented lower overshoot, that is favorable from the standpoint of mechanical. Therefore, the methodology proposed can be applied to HALT/HASS tests in order to obtain large vibrations and, consequently stress, to identify possible flaws in the design and correct them.
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Grimaldos, Miguel Angel Ahumedo. "Implementação de sistemas de controle difuso em uma planta didática." Universidade Federal de Sergipe, 2016. https://ri.ufs.br/handle/riufs/5030.
Full textAbstract:
The present work aims to expand the possibilities of PD 3 control strategies implementation and to evaluate, in a practical way, different strategies of fuzzy logic application in the control of processes of a didactic plant (PD 3). This was accomplished by adding fuzzy control strategies to the conventional industrial control strategies with which the PD 3 system is factory configured. The conventional strategies use PID controllers and its variations (P, PI and PD) which parameters are preset and "implanted" in the instruments. Three fuzzy control strategies were performed with temperature as the main process variable to be controlled and flow as the secondary variable to be controlled. The first strategy was the fuzzy-PID temperature control; it was used the local PID controller of PD 3 and a strategy was developed in fuzzy logic in an external workstation, for tuning of the PID parameters in real time. The PD 3 controller acts directly on the power of the heating resistances, which is the manipulated variable. This way, the temperature was controlled in the process. The second strategy, called temperature fuzzy-PID + flow, continued using the same fuzzy-PID temperature controller but was added a fuzzy control to regulate the process flow variable. This fuzzy control was developed at the work station and directly manipulates the actuator of the intelligent water inlet control valve to the heating tank. Finally, a completely fuzzy strategy was developed to control temperature and flow variables of the process. Of the three strategies implemented, completely fuzzy controller presented the best response when observed all metrics and performance indicators.<br>O presente trabalho tem como objetivos ampliar as possibilidades de implementação de estratégias de controle da PD 3 e avaliar de forma prática diferentes estratégias de aplicação da lógica difusa no controle de processos de uma planta didática (PD 3). Isto foi realizado adicionando estratégias de controle difusas às estratégias convencionais de controle industrial, com as quais o sistema da PD 3 vem configurado de fábrica. As estratégias convencionais utilizam controladores do tipo PID e suas variações (P, PI e PD) cujos parâmetros são pré-ajustados e “implantados” nos instrumentos. Foram realizadas três estratégias de controle difuso com a temperatura como variável principal a controlar e a vazão como variável secundaria a controlar. A primeira estratégia foi o controle de temperatura difuso-PID, na qual foi utilizado o controlador PID local da PD 3 e foi desenvolvida uma estratégia em lógica difusa, em uma estação de trabalho externa, para a sintonia em tempo real dos parâmetros PID. O controlador da PD 3 atua diretamente sobre a potência das resistências de aquecimento, sendo esta a variável manipulada. Desta maneira se realizou o controle da temperatura no processo. A segunda estratégia, denominada temperatura difuso-PID + vazão, continuou usando o mesmo controlador de temperatura difuso-PID, mas foi adicionado um controle difuso para regular a variável vazão do processo. Este controle difuso foi desenvolvido na estação de trabalho e manipula diretamente o atuador da válvula de controle inteligente de entrada de agua ao tanque de aquecimento. Por último, foi desenvolvida uma estratégia totalmente difusa para controlar as variáveis temperatura e vazão do processo. Das três estratégias implementadas, a que apresentou melhor performance foi a do controlador totalmente difuso quando observadas as métricas e índices de desempenho.
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WAKABAYASHI, CLAUDIO. "ANÁLISE E CONTROLE FUZZY DE PROCESSOS: ESTUDO DE CASO EM UM REATOR DE POLIMERIZAÇÃO." Escola Politécnica / Instituto de Matemática, 2007. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/21579.
Full textAbstract:
Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T16:04:27Z
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_CW_Tese Análise e Controle Fuzzy de Processos.pdf: 2589452 bytes, checksum: 6a359a962b710c0c8009a5acc05e4dd2 (MD5)<br>Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T11:08:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1
_CW_Tese Análise e Controle Fuzzy de Processos.pdf: 2589452 bytes, checksum: 6a359a962b710c0c8009a5acc05e4dd2 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-02-21T11:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
_CW_Tese Análise e Controle Fuzzy de Processos.pdf: 2589452 bytes, checksum: 6a359a962b710c0c8009a5acc05e4dd2 (MD5)<br>Este trabalho buscou dois objetivos principais. O primeiro deles consistiu em comprovar a potencialidade da aplicação de controladores PI-fuzzy em reatores de polimerização semi-batelada, com trajetórias de setpoint s (valor de referência) prédefinidas, tendo os parâmetros das funções de pertinência e fatores de escala determinados pelo método de sintonia ótima. O segundo objetivo compreendeu em possibilitar a utilização do programa de simulação em ambiente computacional, como ferramenta de trabalho para P & D de novos produtos. O controle de reatores de polimerização é desafiante devido a vários fatores como a natureza multivariável e não linear, a existência de interações e tempos mortos, a cinética de reação complexa e a ausência de medições diretas das variáveis que caracterizam a estrutura macromolecular do polímero, dentre outros. Para o caso específico de reatores que operam em batelada ou semi-batelada, existem dificuldades adicionais associadas às necessidades de que algumas variáveis de processo obedeçam a trajetórias de setpoints pré-definidas e necessárias para a garantia das especificações do produto final. O sistema em estudo deste trabalho compreende um reator semi-batelada, de escala comercial, para a produção de nylon a partir da ε − caprolactama. O problema de controle consiste em conduzir o sistema reacional ao longo de cada batelada, de modo que as trajetórias dos setpoints da temperatura da massa reacional e da pressão na fase gasosa sejam obedecidas por essas variáveis de processo, caracterizando-se, portanto, como um problema de controle tipicamente servo, com setpoints variáveis. Dois estudos de caso foram testados e analisados. No primeiro caso, óleo quente e óleo frio são ambos disponibilizados e utilizados separadamente para o aquecimento ou resfriamento do meio reacional, respectivamente, conforme a temperatura esteja menor ou maior do que o valor do setpoint em um dado instante. No segundo caso, baseado em situações reais de unidades industriais, é disponibilizado apenas óleo quente ao longo de toda a batelada para o aquecimento da massa reacional. Para cada uma das configurações descritas, o sistema de controle compreendeu duas malhas de controle, sendo uma para o controle da temperatura na massa reacional e outra para o controle da pressão na fase vapor do reator. Para cada um dos estudos, foram comparadas duas estratégias de controle, quais sejam: controladores convencionais com algoritmo PID e controladores PI baseados em lógica fuzzy (nebulosa) (controle PI-fuzzy). Para representar um caso real de um reator de escala comercial, foi adotado um modelo fenomenológico em todos os testes de simulação em malha fechada. O modelo é composto pelas equações da cinética de reação, balanços de massa e de energia, e correlações adicionais para a viscosidade e coeficientes de troca térmica. Foram consideradas as vaporizações da água e da ε − caprolactama presentes na massa reacional, e a variação da viscosidade na massa reacional, assim como o seu efeito sobre as taxas de transferência de massa e de energia. O modelo completo foi ajustado com base em um reator de nylon de escala comercial, já existente, e as condições do processo, assim como as trajetórias de pressão e temperatura, são equivalentes à realidade operacional praticada. Os resultados obtidos comprovam a potencialidade da abordagem do controle PI-fuzzy para reatores de polimerização semi-batelada com setpoint variável. Os ajustes das regras e dos parâmetros das funções de pertinência mostraram-se capazes de produzir um bom desempenho em relação às trajetórias de setpoint especificadas, tendo-se, inclusive, redução de overshoot (sobre-sinal) na temperatura.
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Breganon, Ricardo. "Análise, desenvolvimento e controle de uma plataforma de movimentos com 6 graus de liberdade." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-29082014-091858/.
Full textAbstract:
Nos últimos anos, tem havido grande interesse em estudar manipuladores paralelos, aplicados principalmente em simuladores de voo, com seis graus de liberdade. O interesse em estruturas cinemáticas paralelas é motivado por sua alta rigidez e excelente capacidade de posicionamento em relação às estruturas cinemáticas seriais. Além disso, como os atuadores são posicionados em uma base, eles podem ser aplicados em cargas pesadas e ainda apresentam baixo consumo de energia, tendo em vista que vários atuadores atuam simultaneamente no mesmo corpo. A presente tese apresenta o projeto de três controladores, sendo eles, o controlador H infinito com realimentação de saída, o controlador PID e o controlador Fuzzy, com isto, esta metodologia poderá ser empregada na construção de um futuro simulador de voo. O modelo dos atuadores foi obtido através de uma entrada degrau de tensão nos motores, medindo os seus deslocamentos através dos encoders acoplados, individualmente, a cada um dos respectivos eixos dos motores. Sabendo-se a relação de transmissão do mecanismo de movimento entre o motor e cada haste dos atuadores obtém-se o deslocamento de cada haste a partir da rotação de cada motor medida pelo correspondente encoder e com isso obtém-se o modelo matemático de cada atuador em conjunto com seu sistema de transmissão. Entretanto, na prática, cada atuador é ligeiramente diferente dos outros, o que leva a comportamento e desempenho diferentes entre si. Isso afeta o comportamento da plataforma fazendo com que a trajetória final desejada não possa ser seguida adequadamente, algo que é extremamente necessário em simuladores de voo. Assim, uma das contribuições importantes deste trabalho é, em primeiro lugar, apresentar uma metodologia de padronização das respostas dos atuadores de modo a que todos eles tenham no final, um comportamento igual o mais próximo possível, particularmente em termos de velocidade e de posicionamento. Com os dados da cinemática e da dinâmica da plataforma compondo o modelo completo do sistema foram realizadas várias simulações que aplicadas na plataforma de Stewart real validaram o modelo e mostraram a eficiência das técnicas de controle aplicadas no controle de posição e orientação da plataforma. Para validar o projeto da Plataforma de Stewart como uma possível base de movimento de um simulador de voo, foi implementada a dinâmica longitudinal e lateral de um Boeing 747-100, e com o auxilio de um sensor inercial Xsens® MTi-G, foram realizadas as medições dos ângulos de Euler da Plataforma. Os resultados obtidos pelos três controladores foram satisfatórios e ilustram o desempenho e a robustez da metodologia proposta.<br>In recent years there has been great interest in studying parallel manipulators, mainly applied in flight simulators, with six degrees of freedom. The interest in parallel kinematic structures is motivated by its high stiffness and excellent positioning capability in relation to serial kinematic structures. Furthermore, since the actuators are positioned on a base, they can handle heavy loads and also have low power consumption, considering that several actuators act on the same platform. This thesis presents the design of three controllers, which are, H-infinity controller with output feedback, PID controller and Fuzzy controller, so that this methodology can be employed in building a future flight simulator. The actuators models were obtained by a step voltage input to the engines and measuring their displacements by the encoders that are coupled to each of the respective axes of the motors. Knowing the relation from the motion transmission mechanism between the motor and the spindle of each actuator, the displacement of each spindle is obtained from the rotation of each motor measured by the corresponding encoder and thus we obtain the mathematical model of each actuator together with its transmission system. However, in practice, each actuator is slightly different from others, which leads to different behavior and performance of each. This affects the behavior of the platform making the final desired trajectory cannot be properly followed something that is extremely necessary in flight simulators. Thus, one of the important contributions of this work is first to present a methodology to standardize the actuators responses so that they all have in the end a behavior equal a close as possible, particularly in terms of velocity and positioning. With the kinematics data and platform dynamics composing the complete system model, several simulations applied to the real Stewart Platform validate the model and show the effectiveness of control techniques applied to control the position and orientation of the platform. In order to validate the Stewart Platform design as a possible base for a motion flight simulator, the longitudinal and lateral dynamics of a Boeing 747-100 model were implemented, and with the aid of an inertial sensor Xsens® MTi-G, measurements of the Euler angles of the platform were performed. The results obtained by the three controllers were satisfactory and illustrate the performance and robustness of the proposed methodology.
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Mercaldi, Heitor Vinicius. "Automação de um sistema de pulverização para aplicação de agroquímicos a taxa variada usando injeção direta." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-23012013-143643/.
Full textAbstract:
Neste trabalho, a automação de um sistema de pulverização a taxa variada com injeção direta é apresentado. A automação do sistema de pulverização montado em uma bancada laboratorial estática foi baseado em um controlador programável com capacidade de tempo real. Os sistemas de pulverização com injeção direta possibilitam o uso de diferentes agroquímicos em uma mesma aplicação, e adicionalmente reduzem os impactos toxicológico e ambiental relacionados com o preparo e descarte da mistura de agroquímico e água. A automação deste sistema envolve o desenvolvimento de placas de interface, a modelagem do pulverizador e o controle das vazões. Um ambiente de simulação baseado no LabVIEW permitiu que os códigos fonte e as rotinas desenvolvidas fossem utilizadas diretamente no controlador programável, exigindo pouca ou nenhuma modificação. Para regular a vazão de injeção do agroquímico, que é dada por uma bomba de pistão, é utilizado um controlador proporcional-integral (PI). Já para regular a vazão da mistura de agroquímico e água, que é dada por uma válvula de controle proporcional de três vias, são implementados dois controladores: um controlador proporcional-integral-derivativo (PID) e um controlador adaptativo do tipo PID fuzzy por escalonamento de ganho. O desempenho dos controladores implementados são analisados via os resultados do erro de aplicação e das vazões.<br>In this work, the automation of a direct injection sprayer system for variable rate application of agrochemicals is presented. The automation of the sprayer system assembled on a laboratory static bench is based on a programmable controller with real time capabilities. Variable rate sprayer with direct injection systems allow multiple agrochemical application and additionally reduces the toxicologic and environmental risks associated with the carrier-agrochemical mix preparation and discard. The automation of this system comprises the development of interface boards, the sprayer modeling and the control of flow rates. Using a simulation environment based on LabVIEW, the developed source code and routines could be implemented directly in the programmable controller, requiring few or no changes. For the injection flow rate, which is set by a piston pump, a proportional-integral (PI) controller is used. And, to regulate the carrier-agrochemical mix flow rate, which is set by a three-way proportional control valve, two controllers are used: a proportional-integral-derivative (PID) controller and a fuzzy gain scheduling of PID controller. The performance of the implemented controllers is analyzed via the flow rates and the application error results.
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Pinheiro, Carlos Alberto Murari. "Analise e projeto de sistemas de controle fuzzy : uma abordagem no dominio da frequencia." [s.n.], 2000. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261295.
Full textAbstract:
Orientador: Fernado A. C. Gomide<br>Tese (doutorado) - Univesidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação<br>Made available in DSpace on 2018-08-12T02:19:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2000<br>Resumo: Neste trabalho desenvolvem-se métodos para analisar e projetar sistemas de controle fuzzy clássicos através de técnicas do domínio da freqüência. Primeiramente, introduz-se um procedimento simples e intuitivo para obter resposta em freqüência de sistemas de controle fuzzy a partir do conceito de funções descritivas. Este procedimento permite investigar as influências dos principais parâmetros dos controladores fuzzy nas respostas dinâmicas do sistema em malha fechada. Foram propostas duas abordagens para analisar e sintonizar sistemas de controle fuzzy através de métodos do domínio da freqüência. A primeira visa sistemas não lineares invariantes no tempo. A segunda, mais genérica, objetiva sistemas não lineares com variações limitadas de parâmetros. Os resultados obtidos se mostram promissores pois proporcionam soluções semelhantes ou melhores do que aquelas fornecidas por métodos alternativos disponíveis na literatura. As técnicas propostas são fáceis de serem utilizadas e práticas, proporcionando assim uma forma sistemática de análise e projeto de sistemas de controle fuzzy. Estas técnicas são particularmente eficientes na sintonia de controladores e análise de robustez<br>Doutorado<br>Automação<br>Doutor em Engenharia Elétrica
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Berto, Maria Isabel. "Avaliação experimental do controle da pasteurização continua de um fluido modelo de suco de laranja." [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255744.
Full textAbstract:
Orientador: Vivaldo Silveira Jr<br>Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos<br>Made available in DSpace on 2018-08-03T21:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2004<br>Doutorado
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Pontelli, Cristiano Okada. "Estratégias de controle para isolação ativa de vibrações em barras de pulverizadores agrícolas." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18146/tde-03102013-093840/.
Full textAbstract:
A utilização de sistemas de controle para estabilidade de conjuntos de barras para pulverizadores agrícolas é uma tendência devida principalmente aos problemas ambientais e de custo. Neste trabalho, o comportamento dinâmico de um pulverizador de arrasto é analisado através de um modelo não linear, obtido através de técnicas de modelagem de sistemas multicorpos utilizando-se o programa ADAMS. Foram utilizadas duas estratégias de controle PID e \"fuzzy\" a partir de medidas obtidas com fusão de sensores. A estratégia de controle clássica PID foi desenvolvida e implementada no modelo não linear no ADAMS através de ferramentas internas existentes no programa. Já a estratégia \"fuzzy\" foi desenvolvida e implementada no modelo não linear no ADAMS através da técnica de co-simulação ADAMS/Matlab. O comportamento dos sistemas de controle foi investigado através de simulação computacional. Foram testados alguns tipos de entradas (entrada degrau, entrada harmônica, entrada randômica e entrada randômica com descontinuidades bruscas). Em todas as simulações os resultados obtidos com os sistemas de controles ativos mostraram melhor estabilidade do conjunto de barras. Entre as leis de controle implementadas (PID e \"fuzzy\") não houve grandes diferenças entre as oscilações da barra exceto na entrada do tipo randômica com descontinuidades bruscas. Neste caso a lei de controle \"fuzzy\" apresentou uma grande melhoria com boa atenuação das oscilações do conjunto de barras quando comparadas com a aplicação do sistema de controle PID.<br>The use of active control systems for stability of booms in agricultural sprayers trend is mainly due to the environmental and costs question. In this work, the dynamic behavior of a trailed sprayer is analyzed using a nonlinear model, obtained through techniques of modeling multibody systems using the ADAMS. It is used two active control strategies, PID classical control and fuzzy, with measured data from sensor fusion. The classical PID control strategy was developed and implemented in a nonlinear model on ADAMS software using existing tools built into the program. Fuzzy was another strategy developed and implemented in the nonlinear model on ADAMS software using a technique of co-simulation ADAMS/Matlab. The behavior of control systems was investigated through computer simulation. It was tested some types of inputs (step input, harmonic input, random input and random input with abrupt discontinuities). All simulations data obtained from the applications of active systems showed better stability for boom assembly. Among the implemented two active control laws (PID and \"fuzzy\") there were no significant differences between the oscillations attenuation of the boom, except with the random input with abrupt discontinuities. wherein this case the application of the active control \"fuzzy\" strategy developed better stability on boom than the application of PID control.
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Pires, Danúbia Soares. "PROPOSTA DE CONTROLE NEBULOSO BASEADO EM CRITÉRIO DE ESTABILIDADE ROBUSTA NO DOMÍNIO DO TEMPO DISCRETO VIA ALGORITMO GENÉTICO MULTIOBJETIVO." Universidade Federal do Maranhão, 2013. http://tedebc.ufma.br:8080/jspui/handle/tede/505.
Full textAbstract:
Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
dissertacao Danubia.pdf: 4153198 bytes, checksum: f8dd2d9ab5e8fbfa00744bcff5dce73b (MD5)
Previous issue date: 2013-09-30<br>In this master thesis, a robust fuzzy digital PID control methodology based on gain and phase margins specifications, is proposed. A mathematical formulation, based on gain and
phase margins specifications, the Takagi-Sugeno fuzzy model of the plant to be controlled, the structure of the digital PID controller and the time delay uncertain system, was developed.
From input and output data of the plant, the fuzzy clustering Fuzzy C-Means (FCM) algorithm estimates the antecedent parameters (operation areas ) and the rules number of
Takagi-Sugeno fuzzy model. The least squares algorithm provides the consequent parameters linear submodels. A multiobjective genetic strategy is defined to tune the fuzzy digital PID controller parameters, so the gain and phase margins specified to the fuzzy control system are get. An analysis of necessary and sufficient conditions for fuzzy digital PID controller design with robust stability, with the proposal of the two theorems are presented. The digital fuzzy PID controller was implemented on a platform designed for monitoring and control in real time, based on CompactRIO and LabVIEW 9073, National Instruments, of the Laboratory of Computational Intelligence Applied to Technology (ICAT/DEE/IFMA), applying
the temperature control of a thermal plant. Experimental results show the efficiency of the proposed methodology, through tracking of the reference and the gain and phase margins
keeping closed of the specified ones.<br>Nesta dissertação é proposta uma metodologia para projeto de controle PID digital nebuloso robusto baseado nas especificações das margens de ganho e fase. É desenvolvida
uma formulação matemática, baseada nas especificações das margens de ganho e fase, no modelo nebuloso Takagi-Sugeno da planta a ser controlada, na estrutura do controlador PID
digital e o atraso de tempo do sistema incerto. A partir dos dados de entrada e saída da planta, o algoritmo de agrupamento nebuloso Fuzzy C-Means (FCM), estima os parâmetros do antecedente (regiões de operação) e o número de regras do modelo nebuloso Takagi-Sugeno. O algoritmo de mínimos quadrados fornece os parâmetros dos submodelos lineares do consequente. Uma estratégia genética multiobjetiva é utilizada para encontrar os parâmetros do controlador PID digital nebuloso, de modo que as margens de ganho e fase especificadas para o sistema de controle nebuloso sejam alcançadas. Uma análise das condições necessárias e
suficientes para o projeto do controlador PID digital nebuloso com estabilidade robusta, a partir da proposta de dois teoremas, é apresentada. O controlador PID digital nebuloso projetado foi implementado numa plataforma para supervisão e controle em tempo real, baseada no CompactRIO 9073 e no software LabVIEW, da National Instruments, do Laboratório
de Inteligência Computacional Aplicada à Tecnologia (ICAT/DEE/IFMA), com aplicação ao controle de temperatura de uma planta térmica. Resultados experimentais mostram a
eficiência da metodologia proposta, uma vez que a trajetória de referência é seguida e as margens de ganho e fase permanecem próximas às especificadas.
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Santos, Sender Rocha dos. "Sistemas inteligentes adaptativos aplicados a um robô auto-equilibrante de duas rodas." Universidade do Estado do Rio de Janeiro, 2015. http://www.bdtd.uerj.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8370.
Full textAbstract:
The advances and the development of vehicles and autobalance robots make
necessary the investigation of controllers able to meet the various challenges related
to the use of these systems. The focus of this work is to study the equilibrium and
position control of one two-wheeled robot. The particular interest in this application
comes from its structure and its rich physical dynamics. Since this is a complex and
non trivial problem, there is great interest in to analyze intelligent controllers. The first
part of this dissertation discusses the development of a classic PID controller. Then it
is compared with two types of intelligent controllers: On-line Neural Fuzzy Control
(ONFC) and Proportional-Integral-Derivative Neural-Network (PID-NN). Also it is
presented the implementation of controllers in a hadware plataform using the LEGO
Mindstorm kit and in a simulation plataform using the MATLAB-Simulink. Two case
studies are developed. The first one investigates the control of equilibrium and
position of two-wheeled robot on a flat terrain to observe the intrinsec performance in
lack of external factors. The second case studies the equilibrium and position control
of the robot in irregular terrains to investigate the system response under influence of
hard conditions in its environment. Finally, the performance of each controller
developed is discussed and competitive results in the control of two-wheeled robot
are achieved.<br>Com o avanço no desenvolvimento e utilização de veículos e robôs autoequilibrantes,
faz-se necessário a investigação de controladores capazes de atender
os diversos desafios relacionados à utilização desses sistemas. Neste trabalho foi
estudado o controle de equilíbrio e posição de um robô auto-equilibrante de duas
rodas. O interesse particular nesta aplicação vem da sua estrutura e da riqueza de
sua dinâmica física. Por ser um problema complexo e não trivial há grande interesse
em avaliar os controladores inteligentes. A primeira parte da dissertação aborda o
desenvolvimento de um controle clássico do tipo PID, para em seguida ser
comparado com a implementação de dois tipos de controladores inteligentes: On-line
Neuro Fuzzy Control (ONFC) e Proportional-Integral-Derivative Neural-Network (PIDNN).
Também é apresentada a implementação dos controladores em uma
plataforma de hardware, utilizando o kit LEGO Mindstorm, e numa plataforma de
simulação utilizando o MATLAB-Simulink. Em seguida, dois estudos de casos são
desenvolvidos visando comparar o desempenho dos controladores. O primeiro caso
avalia o controle de equilíbrio e posição do robô auto-equilibrante de duas rodas
sobre um terreno plano tendo como interesse observar o desempenho intrínseco do
sistema sob ausência de fatores externos. O segundo caso estuda o controle de
equilíbrio e posição do robô em terrenos irregulares visando investigar a resposta do
sistema sob influência de condições adversas em seu ambiente. Finalmente, o
desempenho de cada um dos controladores desenvolvidos é discutido, verificando-se
resultados competitivos no controle do robô auto-equilibrante de duas rodas.
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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.
Full textAbstract:
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<br>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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Pena, Jailson Silvério. "Eficiência energética por meio de um controlador PI autossintonizado por lógica fuzzy em sistema de distribuição de água de um setor da grande Curitiba." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3116.
Full textAbstract:
Esta dissertação apresenta uma aplicação de inteligência artificial, a lógica fuzzy, estruturada como um controlador fuzzy, para a sintonia dos ganhos Kp e Ki de um controlador PI. Este último, configurado num conversor de frequência para a operação de um conjunto motor-bomba do sistema de abastecimento de água potável na região denominada de Recalque Mercês (RMER), na cidade de Curitiba, compreendendo 4 bairros com 140 km de tubulação e mais de 13 mil ligações a clientes. Hoje, o sistema funciona com controle PI tradicional de ganhos fixos, variando a velocidade do conjunto motorbomba, controlados por um sensor de pressão à jusante do bombeamento. Contudo, a variação de consumo de água potável fornecida é muito grande durante o período de um dia, sendo máxima no entardecer e mínima durante a madrugada, e com características sazonais, o consumo aumenta com o calor e diminui no frio, o que faz esse tipo de controle fixo ser ineficiente em determinados momentos. A proposta é adotar o controle fuzzy para alterar os coeficientes do controlador PI ao longo do dia, de forma autônoma, de acordo com o consumo instantâneo e assim, alcançar uma melhor eficiência energética do sistema, prezando pela qualidade do serviço prestado à população. Isto é, garantindo a vazão e a pressão de água para o consumidor. Por meio do MatLab®, mais precisamente os toolbox’s de simulação, Simulink® e SimScape®, foram criados dois modelos, um com o controle atual e o outro com a proposta inteligente, de uma abreviação da rede e do sistema de bombeamento da elevatória existente, a diminuição de 4 conjuntos motor-bomba para apenas 1 (um) e num trajeto único, perfazendo 5,4 km de distância, até o local denominado de ponto crítico, onde é mais longe, alto e difícil de se manter a pressão no patamar de 10 m.c.a. (1 bar), por norma. O controlador fuzzy desenvolvido possui 2 entradas, o nível do reservatório e a pressão à jusante do conjunto motor-bomba, e 2 saídas, os ganhos proporcional e integral para o PI. Com a estrutura baseado em regras, foram criadas 123 regras de inferência para que o sistema obtenha um desempenho favorável. As simulações foram realizadas com a referência de dados – 3 meses de histórico – de medições do reservatório e do sensor de pressão que é a realimentação do controle PI existente. Assim, a eficiência energética de 6,15% ao mês, em termos de energia elétrica consumida, foi conseguida, comparando com o modelo de controle tradicional.<br>This dissertation presents an application of artificial intelligence, the fuzzy logic, structured as a fuzzy controller, for the tuning of the Kp and Ki gains of a PI controller. The latter, configured in a frequency converter for the operation of a motor-pump assembly of the drinking water supply system in the region called Recalque Mercês (RMER), in the city of Curitiba, comprising 4 districts with 140 km of pipeline and more than 13 thousand connections to customers. Today, the system operates with PI traditional control with fixed gains, varying the speed of the motor-pump assembly, controlled by a pressure sensor downstream to the pumping. However, the variation in the consumption of potable water supplied is very large during the period of one day, being maximum at dusk and minimum during the dawn, and with seasonal characteristics, consumption increases with heat and decreases in the cold, which makes static control inefficient at certain times. The proposal is to adopt the fuzzy control to change the coefficients of the PI controller throughout the day, autonomously, according to the instantaneous consumption and thus achieve a better energy efficiency of the system, appreciating the quality of service provided to the population. That is, ensuring the flow and pressure of water to the consumer. Through MatLab®, simulation tools, Simulink® and SimScape®, two models were created, one with the current control and the other with the intelligent proposal. An abbreviation of the network and the existing pumping system of the lift, the reduction of 4 engine-pump assemblies to only 1 (one) and a single path, making 5.4 km distance, to the socalled critical point location, where it is further, higher and more difficult to keep the pressure at the 10 mwg (1 bar), as a rule. The developed fuzzy controller has 2 inputs, the reservoir level and the downstream pressure of the motor-pump assembly, and 2 outputs, proportional and integral gains for the PI. With the rulesbased framework, 123 inference rules were created for the system to perform favorably. The simulations were carried out with the reference of data – 3 months of historical – of measurements of the reservoir and pressure sensor that is the feedback of the existing PI control. Thus, the energy efficiency of 6.15% per month, in terms of electric power consumed, was achieved, compared to the traditional control model.
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Hedlund, Richard, and Niklas Timarson. "Intelligent Wind Turbine Using Fuzzy PID Control." Thesis, KTH, Mekatronik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-218276.
Full textAbstract:
This thesis demonstrates how small wind turbines can contributeto a greener planet by using wind energy to generateelectrical power. It compares the conventional PIDcontroller with the Fuzzy PID controller, implemented ina small wind turbine that was constructed using variousmachines. The concept of changing the gain parameters of the PIDcontroller with fuzzy logic, depending on the wind directionfor greater power generation, is explained and tested. This,with usage of a DC-motor that gets an output signal fromthe system which reads input values from an encoder anda wind vane. The construction included a powertrain inwhich a transmission, roller bearings and shafts were implementedin the yaw mechanism. The tests resulted in showing that the Fuzzy PID controllerperformed better, minimizing the error, when theerror between the wind turbine and the wind itself, wassmall. The power generation was also increased when utilizingthe Fuzzy PID controller. However, the PID controllerperformed similar to the Fuzzy PID controller whenexposed to larger errors.<br>Det här arbetet visar hur små vindkraftverk kan bidra tillen grönare planet genom att omvandla vindenergi till elektriskenergi. Det beskriver jämförelsen mellan den vanligtförekommande PID regulatorn och den suddiga PID regulatorn,implementerad i ett litet vindkraftverk som konstruerades med hjälp av flertalet maskiner. Konceptet att ändra på parametrarna i PID regulatorn med hjälp av suddig logik, beroende på vindriktningen, förklaras och testas med syfte att generera energi. Dettamed hjälp av en DC-motor som får utsignaler från systemet som läser insignaler från en encoder och en vindflöjt. Konstruktionen av rotatonsmekanismen innehöll implementation av en växel, kullager och axlar. Testresultaten visade att den suddiga PID regleringenvar bättre på att minimera felet, när felet mellan vindkraftverket och vinden var litet. Även vid generering av energi,visade det sig att den suddiga PID regleringen presterade bättre. Likväl presterade PID regulatorn på samma nivå som den suddiga, när felet var större.
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Ashraf, Ali Junaid. "DC Motor Speed Control via Fuzzy / Pole Placement / PI Controller." Thesis, Högskolan Dalarna, Elektroteknik, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:du-5514.
Full textAbstract:
This report presents a new way of control engineering. Dc motor speed controlled by three controllers PID, pole placement and Fuzzy controller and discusses the advantages and disadvantages of each controller for different conditions under loaded and unloaded scenarios using software Matlab. The brushless series wound Dc motor is very popular in industrial application and control systems because of the high torque density, high efficiency and small size. First suitable equations are developed for DC motor. PID controller is developed and tuned in order to get faster step response. The simulation results of PID controller provide very good results and the controller is further tuned in order to decrease its overshoot error which is common in PID controllers. Further it is purposed that in industrial environment these controllers are better than others controllers as PID controllers are easy to tuned and cheap. Pole placement controller is the best example of control engineering. An addition of integrator reduced the noise disturbances in pole placement controller and this makes it a good choice for industrial applications. The fuzzy controller is introduce with a DC chopper to make the DC motor speed control smooth and almost no steady state error is observed. Another advantage is achieved in fuzzy controller that the simulations of three different controllers are compared and concluded from the results that Fuzzy controller outperforms to PID controller in terms of steady state error and smooth step response. While Pole placement controller have no comparison in terms of controls because designer can change the step response according to nature of control systems, so this controller provide wide range of control over a system. Poles location change the step response in a sense that if poles are near to origin then step response of motor is fast. Finally a GUI of these three controllers are developed which allow the user to select any controller and change its parameters according to the situation.
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Castelini, Neto Armando. "Avaliação experimental dos controles PID e FUZZY/PID no processo de pasteurização de fluidos newtonianos e não-newtonianos." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255761.
Full textAbstract:
Orientador: Vivaldo Silveira Junior<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos<br>Made available in DSpace on 2018-08-05T22:00:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006<br>Resumo: O trabalho consistiu em avaliar a linearidade do processo de pasteurização HTST na seção de aquecimento, verificar a diferença de sintonia entre as estratégias de controles convencionais (PID) e não convencionais (fuzzy/PID) e avaliar e comparar a eficiência desses controladores quando processados em fluidos newtoniano e não-newtoniano. O pasteurizador utilizado foi a placas de 3 seções (regeneração, aquecimento com retenção e resfriamento). O fluido newtoniano utilizado foi água e o não-newtoniano uma solução aquosa de 0,5% m/m de Carboximetilcelulose (CMC) sódica. Os binômios tempo/temperatura foram aferidos para cada fluido envolvido no processo com base nas limitações do trocador de calor e do controle das utilidades. Para a avaliação qualitativa da linearidade, as curvas de reação do processo foram analisadas pelo método da superposição sugeridos por Ogata (1985), subsidiado pela análise do fator de sensibilidade do coeficiente global de transferência de calor ¿U¿, avaliando a variação das propriedades termofísicas da água e solução aquosa de CMC frente às mudanças das temperaturas de entrada e de saída desses fluidos na seção de aquecimento. Ambos os processos apresentaram comportamento não linear; porém, o processo é mais nãolinear quando utilizada a solução de CMC sódica. A partir das curvas de resposta, foram obtidos os parâmetros de sintonia do PID/feedback pelo método de Aström e Hägglund (1984) e com esses foram obtidos os parâmetros de sintonia do controle fuzzy/PID pelo método de Li (1997). A variável controlada foi a temperatura de pasteurização na saída do tubo de retenção e a manipulada a vazão de água quente no trocador. Os controles foram testados, avaliados e comparados através dos índices de erros absolutos IAE, ITAE e ISE, fazendo-se perturbações de set-point na temperatura de saída da seção de aquecimento, com a seção de regeneração desativada para teste de eficiência de sintonia; e perturbações de carga na temperatura de entrada dos produtos no pasteurizador com as seções de regeneração e aquecimento integradas. Especificamente para o fluido não-newtoniano, também foi alterada sua concentração de entrada. Os valores obtidos dos parâmetros da sintonia foram diferentes para cada um dos fluidos pasteurizados. O controle PID teve bom desempenho para ambas as perturbações de setpoint e de carga no caso da água, o que não aconteceu quando se utilizou a solução de CMC sódica, principalmente no caso da perturbação da sua concentração.de entrada. Este desempenho inferior foi superado pelo uso do controle Fuzzy/PID que mostrou melhor desempenho perante às perturbações de carga e set-point<br>Abstract: The goal of this work was to evaluate the pasteurization process linearity in heat and cooling sections, to check if it would have tuning differences between conventional (PID) and non-conventional (fuzzy) control strategies and evaluate and compare these controllers performance when processed a Newtonian and a non-Newtonian fluid. A Plate Heat Exchanger with three sections (regeneration, heating with retention and cooling) was used. The Newtonian fluid used was water and the non-Newtonian fluid was a 0,5% w/w water based solution of Sodium Carboxymethyl cellulose (CMC). The temperature/time residence was achieved to both fluids based on the limitations of the heat exchange and the utilities control. To qualitative linearity evaluation, the gain curves were analyzed by the superposition method suggested by Ogata (1985), subsided by the sensibility factor analysis of the heat transfer global coefficient ¿U¿, evaluating the thermo physical properties variation in addiction to inlet and outlet temperature changes of this fluids in the heating section. The analysis showed that both systems presented nonlinear behavior; however, the most non-linear process was the one that sodium CMC was used. The PID/feedback tuning parameters were obtained from the gain curves, using Aström e Hägglund (1984) method and these parameters were used to obtain the fuzzy/PID/feedback tuning parameters by Li (1997) method. The controlled variable was the pasteurization temperature and the manipulated variable was the hot water flow. The controls were evaluated and compared through the absolute errors indexes IAE, ITAE e ISE indexes, by doing set point disturbances in the outlet heating section temperature, with the regenaration section turned off to tuning efficiency test and changing the inlet fluid temperature with both regeneration and heating section turned on. In the non-newtonian fluid case, the inlet concentration was also modified. The presented tuning parameters were different to both pasteurized fluids. The PID/feedback strategy had good performance after disturbances in the inlet temperature in the case of water, what did not happened when CMC water based solution was used. This lower performance was supplied by the use of the PID/Fuzzy/feedback strategy, that showed better performances after set-point and charge disturbances<br>Mestrado<br>Mestre em Engenharia de Alimentos
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Leite, Manuela Souza. "Estudo comparativo do desempenho de controladores fuzzy e convencional aplicados em um bioprocesso." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266235.
Full textAbstract:
Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica<br>Made available in DSpace on 2018-08-08T19:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2007<br>Resumo: Devido à crescente importância econômica de biosistemas é imprescindível a introdução de estratégias de monitoração e controle de forma a garantir altos rendimentos, reprodutibilidade, confiabilidade e redução nos custos. A aplicação de controladores juzzy nestes sistemas tem crescido consideravelmente devido a sua capacidade de adaptação às não-linearidades do processo, uma vez que os controladores convencionais possuem ação limitada. O alto valor agregado da bromelina e sua crescente demanda em aplicações farmacêuticas e industriais justificam a necessidade de utilização de controladores avançados que proporcionem condições operacionais adequadas para a recuperação e purificação desta enzima. O controle da temperatura no processo de precipitação de bromelina é fundamental para a redução da desnaturação da enzima e, conseqüentemente, melhora na. qualidade final do produto obtido. Neste trabalho foi desenvolvida uma automação, baseada em instrumentos inteligentes Fieldbus, para monitoramento das variáveis de um sistema para extração de bromelina. Foi realizado um estudo comparativo do desempenho dos controladores convencional e avançado (controlador fuzzy), aplicados na manutenção da temperatura interna de um tanque de precipitação da bromelina. O 10 método de Ziegler-Nichols foi utilizado para a sintonia dos controladores convencionais. Os parâmetros para o controlador PID foram: Kc = 35 %fOC, 'ti = 28 s e 'td = 7 s; e para o controlador PI: Kc = 35 %/oC e 'td = 31 s. O software MATLAB foi utilizado para o desenvolvimento e sintonia do controlador fuzzy, b<).seada em mudança no conjunto universo, na base de regras e na disposição das funções de pertinência do controlador. Na análise comparativa entre os tipos de controladores utilizados no sistema foi observado um melhor desempenho do controlador juzzy, apresentando: menor valor do critério do erro IT AE, menor tempo de subida e melhor desempenho da variável manipulada, uma recuperação da atividade proteolítica da enzima 80 % maior e uma redução de 58 % no consumo de energia elétrica, quando comparado com controladores convencionais<br>Abstract: The use of fuzzy controllers in bioprocesses has increased greatly in the last few years. In conventional controllers, assumptions and simplifications are often made to build a precise mathematical model that may be far from the real situation. In contrast, fuzzy controllers are an attractive technique for the control of plants that are ill-defined or non-linear systems. The high commercial value of the bromelain and its increasing demand in pharmaceutical and industrial applications justify the necessity of control to provide adequate operational conditions. Temperature control is crucial to avoid the irreversible protein denaturation and consequently to improve the precipitation yield. This work focus on the development of a comparative study between conventional and fuzzy controllers applied to a bromelain recover process from pineapple juice through the precipitation process with a1cohol at a low temperature, using Fieldbus network architeture. The Ziegler Nichols method was used to tuning conventional controllers. The parameters K: = 35 %/oC, 'ti = 28 s e 'td = 7 s was used to PID controller and K: = 35 %/oC e 'td = 31 s was used to PI controller. To tuning the fuzzy controller was tested different uni verse of discourse, base of rules and support sets of membership functions. The experimental results show the effectiveness of fuzzy controller in comparison with the conventional controllers. The fuzzy-PI controller presented reduced error parameter (ITr<br>Mestrado<br>Sistemas de Processos Quimicos e Informatica<br>Mestre em Engenharia Química
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Song, Yang. "Intelligent PID controller based on fuzzy logic control and neural network technology for indoor environment quality improvement." Thesis, University of Nottingham, 2014. http://eprints.nottingham.ac.uk/14300/.
Full textAbstract:
The demand for better indoor environment has led to a wide use of heating, ventilating and air conditioning (HVAC) systems. Employing advanced HVAC control strategies is one of the strategies to maintain high quality indoor thermal comfort and indoor air quality (IAQ). This thesis aims to analyse and discuss the potential of using advanced control methods to improve the indoor occupants’ comfort. It focuses on the development of controllers of the major factors of indoor environment quality in buildings including indoor air temperature, indoor humidity and indoor air quality. Studies of the development of control technologies for HVAC systems are reviewed firstly. The problems in existing and future perspectives on HVAC control systems for occupants’ comfort are investigated. As both the current conventional and intelligent controllers have drawbacks that limit their applications, it is necessary to design novel control strategies for the urgent issue of indoor climate improvement. Hence, a concept of designing the controllers for indoor occupants’ comfort is proposed in this thesis. The proposed controllers in this research are designed by combining the conventional and intelligent control technologies. The purpose is to optimize the advantages of both conventional and intelligent control methods and to avoid poor control performance due to their drawbacks. The main control technologies involved in this research are fuzzy logic control (FLC), proportional-integral-derivative (PID) control and neural network (NN). Three controllers are designed by combining these technologies. Firstly, the fuzzy-PID controller is developed for improvement of indoor environment quality including temperature, humidity and indoor air quality. The control algorithm is introduced in detail in Section 3.2. The computer simulation is carried out to verify its control performance and potential of indoor comfort improvement in Section 4.1. Step signal is used as the input reference in simulation and the controller shows fast response speed since the time constant is 0.033s and settling time is 0.092s with sampling interval of 0.001s. The simulating result also proves that the fuzzy-PID controller has good control accuracy and stability since the overshot and steady state error is zero. In addition, the experimental investigation was also carried out to indicate the fuzzy-PID control performance of indoor temperature, humidity and CO2 control as introduced in Chapter 5. The experiments are taken place in an environmental chamber used to simulated the indoor space during a wide period from late fall to early spring. The results of temperature control show that the temperature is controlled to be varying around the set-point and control accuracy is 4.4%. The humidity control shows similar results that the control accuracy is 3.2%. For the IAQ control the maximum indoor concentration is kept lower than 1100ppm which is acceptable and health CO2 level although it is slightly higher than the set-point of 1000ppm. The experimental results show that the proposed fuzzy-PID controller is able to improve indoor environment quality. A radial basis function neural network (RBFNN) PID controller is designed for humidity control and a back propagation neural network (BPNN) PID controller is designed for indoor air quality control. Then, in order to further analyze the potential of using advanced control technologies to improve indoor environment quality, two more controllers are developed in this research. A radial basis function neural network (RBFNN) PID controller is designed for humidity control and a back propagation neural network (BPNN) PID controller is designed for indoor air quality control. Their control algorithms are developed and introduced in Section 3.3 and Section 3.4. Simulating tests were carried out in order to verify their control performances using Matlab in Section 4.2 and Section 4.3. The step signal is used as the input and the sampling interval is 0.001s. For RBFNN-PID controller, the time constant is 0.002s, and there is no overshot and steady state error. For BPNN-PID controller, the time constant is 0.003s, the overshot percentage is 4.2% and the steady state error is zero based on the simulating results. Simulating results show that the RBFNN-PID controller and BPNN-PID controller have fast control speed, good control accuracy and stability. The experimental investigations of the RBFNN-PID controller and BPNN-PID control are not included in this research and will carried out in future work. Based on the simulating and experimental results shown in this thesis, the indoor environment quality improvement can be guaranteed by the proposed controllers.
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Makiyama, Patricia Akemi. "Modelagem e simulação de uma planta integrada HTST de suco de laranja natural com controles fuzzy e convencional." [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255765.
Full textAbstract:
Orientador: Vivaldo Silveira Junior<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos<br>Made available in DSpace on 2018-08-03T20:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2004<br>Mestrado<br>Mestre em Engenharia de Alimentos
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Chan, Yat-fei. "Neurofuzzy network based adaptive nonlinear PID controllers." Click to view the E-thesis via HKUTO, 2009. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record/B43958357.
Full text
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Chan, Yat-fei, and 陳一飛. "Neurofuzzy network based adaptive nonlinear PID controllers." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2009. http://hub.hku.hk/bib/B43958357.
Full text
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Hung, Hsueh-Shu, and 洪學恕. "Fuzzy PID Controller of Wavemaker Control." Thesis, 1999. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/25374906590793801076.
Full textAbstract:
碩士<br>國立成功大學<br>造船及船舶機械工程學系<br>87<br>This paper presents a fuzzy self-tuning PID control scheme for NAME''s flap-type wavemaker driven by the electrohydraulic cylinder. The essential idea of the scheme is to parameterize a Ziegler-Nichols-like tuning formula based on relay control by a single parameter. With process output error and error rate as inputs, use an on-line fuzzy inference mechanism to achieve a real-time self-tuning controller. According to simulated analysis and experimental results, the performance of the scheme improve considerably and is better then pure PID control.
And further, we write a men-machine interface under Windows 95 operation system with C++ Builder to make wavemaker control more friendly and convenient.
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謝寬達. "Adaptive Fuzzy PID Controller." Thesis, 1997. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/72269622262900069557.
Full textAbstract:
碩士<br>國立成功大學<br>化學工程研究所<br>85<br>An adaptive fuzzy PID controller is developed based on the fuzzy inference system which adjusts adaptively the PID parameters and precompensates for the process output error. The fuzzy inference system built on a PID controller initiated with available tuning methods inherits the desirable robustness of conventional PID controllers. An extensive study for a wide variety of process dynamic demonstrates the superiority of the proposed fuzzy PID controller.
The adaptive fuzzy scheme does not require information a priori except for the design of the fuzzy inference system. The fuzzy inference system is easy to be build on the PID controller using "linguistic" tuning rules. The proposed controller design is easy-to-use in practice since the operators can interact with the controller in a linguistic manner.
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Shieh, Min Huang, and 謝旻晃. "The Temperature Control System Using Fuzzy And PID Controller." Thesis, 2008. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/57175182570399771111.
Full textAbstract:
碩士<br>元智大學<br>機械工程學系<br>96<br>The purpose of this research is to utilize LabVIEW software to carry on the control system of temperature. PID controller and Fuzzy logic controller with different rules were compared each other in this temperature control system.
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Shieh, Min-Huang, and 謝旻晃. "The Temperature Control System Using Fuzzy And PID Controller." Thesis, 2008. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/15089102266355519865.
Full textAbstract:
碩士<br>元智大學<br>機械工程學系<br>96<br>The purpose of this research is to utilize LabVIEW software to carry on the control system of temperature. PID controller and Fuzzy logic controller with different rules were compared each other in this temperature control system.
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Shih, Ting-Kuei, and 史廷揆. "Traditional PID Controller-Based Neural Fuzzy PID Controller Design." Thesis, 2010. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/93877397598408370250.
Full textAbstract:
碩士<br>中華大學<br>機械工程學系碩士班<br>98<br>This thesis is based on the use of traditional PID controller, then directly extends the results to the fuzzy and Neural Network (NN) PID Controller. Depending on the availability of the system transfer function, traditional PID controller design method is divided into two categories, (1) If the system transfer function is known in advance: this method has three types as: 1. System identification method, 2. Bode diagram method, and 3. Root locus method. The other category is (2), if one has no prior system transfer function, then types methods can be applied: 1. Relay feedback method and, 2. Online adjustment method. The purpose of this thesis is: firstly, by applying these five methods, find the relevant design parameters according to Ziegler-Nichols algorithm to calculate the gain-values of PID controller. The next directly extends the results to the fuzzy and Neural Network (NN) PID Controller.
This study is applied to two systems; the first is for a scanning probe control system design. The second is to the fuel cell coupled control system design.
For the scanning probe control system design, the first step uses of MATLAB / SIMULINK for building system modeling. Second, look for PID parameters by using three methods (If the system transfer function is known in advance) such as: 1. System identification method, 2. Bode diagram, and 3. Root locus method. Calculate the related parameter values, and then one can obtain the gains of the PID controller according to Ziegler-Nichols algorithm. The next is to extend the results of PID controller directly into Fuzzy PID controller. In addition, the backlash hysteresis effect of the force actuator is also included for comparison. From the simulation results one can see that the performances of fuzzy PID controllers are better for the cases with backlash hysteresis effect, and the one obtained by the system identification method is the best.
The second application is for a fuel cell coupled-type control system design. As it is difficult to calculate the transfer function of the coupled control system, so the PID controller is designed without using the system transfer function of the previous methods, while the relay feedback and online adjustment methods are applied. The performance of the PID Controller1 ( =0.6、 =0.7、 =0.175) obtained by the online adjustment method is very good for about 2.5 seconds to reach the steady state. On the other hand, the PID Controller2 ( =0.6、 =0.65、 =0.1625) obtained by the relay feedback method is with output larger overshoot and oscillation, and takes about 7 seconds to reach steady state. However, from the results obtained by the fuzzy controllers, we find that the system responses can quickly reach the steady-states without any over shoot, but there are small ripple effects at the steady-state.
In addition, we also apply the membership functions of fuzzy controller to design the Neural Network (feed-forward NN) controller. From the simulation results we can see there are significant overshoots, but the systems reach the steady state quickly without any ripple effects at the steady-state.
According to the results from the two application examples, we can see that the fuzzy controllers are better especially if there are backlash hysteresis and parameters variation effects.
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Sutarna, Nana, and 石瑞元. "The Optimal Fuzzy PID Controller Design Based on Conventional PID Control and Nonlinear Factors." Thesis, 2019. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/68hr6a.
Full textAbstract:
博士<br>南臺科技大學<br>電機工程系<br>107<br>This dissertation first proposes the equivalence between fuzzy Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers and conventional PID controllers. A well-designed conventional PID controller, with the help of the proposed method, can be rapidly transformed to an equivalent fuzzy logic controller (FLC) by observing and defining the operating ranges of the input/output of the controller. Furthermore, the knowledge base of the proposed equivalent fuzzy PID controller is represented as a cube fuzzy associative memory (FAM), instead of a combination of PD-type and PI-type FLCs in most research. Simulation results show the feasibility of the proposed technique, both in continuous and discrete time.
On the other hand, since the design techniques of conventional linear PID controllers have matured, they can act as preliminary expert knowledge for nonlinear FLCs designs. An optimal fuzzy PID controller design based on conventional PID control and nonlinear factors is proposed in this dissertation. With the previous equivalence between FLCs and conventional PID controllers, a conventional PID controller design can be rapidly transformed into an equivalent FLC. The proposed nonlinear factors can further tune the nonlinearity of the MFs distributed in the operating ranges. In this manner, a fuzzy PID controller can be developed with less parameters and optimized by using the genetic algorithm (GA). In addition, the aforementioned equivalent FLC can act as one individual in the initial population of GA, and significantly enhances the GA efficiency. This resulted in an optimal fuzzy PID controller design with only eight parameters with a concise controller structure, and most importantly, the optimal fuzzy PID controller design is now more systematic.
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Sun, Huo-Ching, and 孫火清. "An Enhanced Fuzzy PID Controller." Thesis, 1997. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/49860030749444719144.
Full textAbstract:
碩士<br>義守大學<br>電機工程研究所<br>85<br>Fuzzy set theory has been widely used in dealing with the complex and uncertain control system. The fuzzy control has been proved that it can provide a powerful way to control the target system whose mathematical model is uncertain, intractable or ill-defined. Fuzzy controller is a knowledge-based system that translates the experts experiences into fuzzy linguistic terms. This knowledge base is used as an inference mechanism. The control process can be approached through this fuzzy inference rules or relations.
The most popular controllers used in real world control process are proportional-integral (PI), proportional-derivative (PD), and proportional-integral-derivative (PID) controllers. However, the conventional PID controller can not effectively control the systems with changing parameters, unknown or highly complex nonlinear characteristics. Recently, the fuzzy PID controller has been studied to deal with the uncertainty of control system. Most of these fuzzy controllers are rigid. This means that the rules and parameters of controller are fixed. They can not effectively handle the control process while the fuzzy inference mechanism designed by operator is not significant appropriate.
In this study, an enhanced fuzzy PID (FZ-PID) controller is developed. The FZ-PID has a similar function as real PID controller. The parameters of FZ-PID are adapted on-line based on the most recent available information about its performance. A more simplified and heuristic fuzzy reasoning method for constructing the rule base is also presented. The proposed reasoning method makes the rule base of fuzzy controller is easier to establish. From the results of simulation, the performance of the overshoot phenomenon of systems response is much improved by using FZ-PID proposed. The FZ-PID controller also provides a shorter settling time and excellent control accuracy.
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Lee, Yi-Kang, and 李宜剛. "Design of Fuzzy PID Controller." Thesis, 2009. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/10647312283825383058.
Full textAbstract:
碩士<br>和春技術學院<br>電機工程研究所<br>97<br>Abstract
The conventional construction of the PID controller is very simple, and it’s easy to be realized, so it’s used extensively on industry for a long time. However, it must have some limitation when we control the different object. To deal with nonlinear system and time-invariant system may exist some difficulties and the parameter is not so easy to be adjust. Therefore, those specialists begin researching how to combine the conventional PID and the other control theory for having better efficiency of control and self-adjustment to achieve the parament of controller self-adjustment.
Fuzzy controller dosen’t needs to depend the accurate data of the object by using the experience of those specialists. Therefore, the problem on the adjustment of parameters and the application of nonlinear system can be improved usefully. Fuzzy PID controller is the combination of the fuzzy theory and the conventional PID controller.
This thesis use the rule of fuzzy theory to adjust three parameters of PID. Furthermore we set up the database of the fuzzy rule after counting for the 、 and to adjust in time by the database of the fuzzy rule. Besides, we install this controller on the DC server motor control application, and then we compare the conventional PID controller with the fuzzy self-adjustment PID controller.
Keywords: PID controller，fuzzy theory，DC server motor control，fuzzy self-adjustment PID controller.
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Liu, Shih-Min, and 劉世民. "Position Controls of a Serial Manipulator Using PID, Fuzzy Logic and Fuzzy-PID Controllers." Thesis, 2013. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/13085000667784132917.
Full textAbstract:
碩士<br>國立臺灣科技大學<br>自動化及控制研究所<br>101<br>This thesis achieves the position control of a serial manipulator. The study objectives are to reduce the steady-state errors by applying several controllers and to compare the performances of these controllers. This thesis includes the following tasks. First of all, the equations of the forward kinematics and the inverse kinematics of the manipulator are derived, and the dynamic model between the joint coordinates of the manipulator and the rotating angles of the motors is established. Secondly, a PID controller and a fuzzy logic controller are implemented. Furthermore, two types of fuzzy-PID controllers are developed and applied to the manipulator. Thirdly, the motion simulations of the manipulator are completed by the software MATLAB/Simulink. For the experimental work, the joint angles of the manipulator are retrieved by the Matlab/Simulink package － xPC Target, and the controllers are implemented in the Micro-Box. Finally, several examples demonstrate the numerical and experimental results by using the aforementioned controllers. The performances of the controllers are examined based on the steady-state errors, the overshoots, the settling time, and the paths of the end-effecter.
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Syu, Wen-Long, and 許文龍. "TS Fuzzy PID Controller Design for Internet-based Networked Control Systems." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/m77768.
Full textAbstract:
碩士<br>國立臺北科技大學<br>電機工程系所<br>95<br>With the booming of the Internet, closed-loop control systems via Internet are found in many applications extensively. As a result, many researchers devoted to investigating the Internet-based Networked Control Systems (INCS). Nowadays, the researches in INCS mainly divide into two parts: the controller design and communication protocol improvement.
The main purpose of this thesis is to propose a new TS fuzzy PID controller which is suitable for the INCS. This controller is composed of the TS fuzzy inference and several PID controllers. First, the universe of discourse for the membership functions is determined by the average and standard deviation of the Round Trip Time (RTT) from actually measuring the network status a priori. Each fuzzy rule equips with a pre-designed PID controller in advance. In control operations, by taking the actual measurement of RTT as input, the mechanism of the TS fuzzy inference engine and defuzzifier are used to conduct a proper control signal. The control signal makes the plant remain the dynamic performance when the RTT varies.
Finally, the TS controller environment is implemented by the BCB software to verify the practicality of the proposed method. The recently proposed Control System Transfer Protocol (CSTP) communication protocol is used. Using DC motor as a testing object, it is seen that the Internet-based networked control system outperforms the conventional PID controller while the T-S PID fuzzy controller is applied.
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Lin, Shing Kuang, and 林信光. "Rule Self-Regulating Fuzzy PID Controller." Thesis, 1994. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/19945718944077982460.
Full text
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Lee, Kuo-Ming, and 李國銘. "Adaptive Fuzzy PID on Multiple Temperature Control." Thesis, 1994. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/10813999067711902691.
Full text
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Tsai, Cheng-Yu, and 蔡正裕. "Combustion Control of Refuse Incineration Plant by DA Type Fuzzy PID Controller." Thesis, 2005. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/42875466317164008695.
Full textAbstract:
碩士<br>國立中山大學<br>電機工程學系研究所<br>93<br>For the operation of refuse incineration plant, the major difficulties with trash are the unstable nature and the uncertainty. The complexity of trash ingredient causes the traditional control method fail to obtain a stable combustion condition and steam flow rate. It is necessary to seek a new control method to adapt to the volatile combustion features of refuse incinerator. Based on correlation literature research [2], the fuzzy control theory is proposed to provide a good combustion condition to stabilize the steam flow rate for the combustion control of refuse furnace, and effectively reduce the rate of personnel involvement. Different from the rule based fuzzy theory, the Direct Action type Fuzzy Proportion-Integral-Differential control theory (Direct Action type Fuzzy PID) is designed to combine a single input variable and three-rule fuzzy inference system. With a traditional PID controller, the DA type Fuzzy PID controller will have a simple structure as well as the nonlinear output property.
Object of control is a reverse-acting grate type incinerator. Establishment of the model is done with estimates of the value of LHV and steam flow rate, coordinating the actual structure of furnace to infer the speed variable feeder model. Establishment and simulation of the control system works under the MATLAB environment. Parameter-tuning of the controller uses the Genetic Algorithm (GA) for optimization. By joining the furnace model and the controller for simulation, it proves that the Direct Action type Fuzzy PID controller has good performance and is feasible to the combustion control for refuse incineration plant.
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Hsieh, Ming-Feng, and 謝明峰. "Micro-Positioning Control of Piezoelectric Actuators Using Fuzzy-BasedSelf-Tuning PID Controller." Thesis, 2005. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/22553928081585058989.
Full textAbstract:
碩士<br>國立東華大學<br>電機工程學系<br>93<br>This thesis focuses on the topics concerning about modeling of the piezoelectric actuators and improvement of the tracking performance. In system modeling, a standard second-order mathematic model is used to approximate the motion dynamics of the piezoelectric actuator, and the validity of the mathematic model is illustrated by experimental results.
The positioning accuracy and transient performance of the piezoelectric actuator are often deteriorated due to the nonlinear hysteresis phenomenon. To improve these drawbacks, a fuzzy-based self-tuning PID controller is proposed in this thesis to the tracking control of the piezoelectric actuator. In the proposed control scheme, the control parameters of the PID controller are tuned by a fuzzy rule which is constructed on the basis of the tracking errors. Using the fuzzy-based self-tuning PID controller, the precision positioning can be achieved, the transient performance can be improved, and the robustness can be obtained.
To validate the proposed control approach, a PC-based control design is implemented and the experimental results are illustrated in this thesis.
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Kuan, Yi-Hsiung, and 官義雄. "Design and Simulation of Fuzzy PID Controller." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/79551328949872768309.
Full textAbstract:
碩士<br>國立高雄應用科技大學<br>電機工程系碩士班<br>95<br>The best known conventional PID controllers generally do not work well for nonlinear systems, higher order or time delayed linear systems, particularly for those complex or uncertain systems which have no precise mathematical models. An alternative that can be used to solve these problems and get a better controller performance is to incorporate human intelligence into automatic control algorithm by developing fuzzy logic controller. Most of the PID type FLC applications in the literatures are designed using error and change of error as input variables. Mean while, to avoid the rapid dimension increasing of input variables, researchers usually use two cascaded(PI+PD、PI+D、PD+I) fuzzy controllers to form a fuzzy PID controller. The hierarchical FLC which uses the first fuzzy control output as the second fuzzy controller's input is also adopted.
However, the above mentioned controllers usually have too many fuzzy rule bases. In order to solve this problem, the author did a thoroughly analysis of existing papers, combined those complex rule bases, as well as made extensive modification of membership functions. Finally, we got the results of simplest fuzzy controller with only nine rules. The simulation shows that the new methodology improves the performance of both linear and nonlinear systems.
On the other hand, the scaling factors of conventional fuzzy PID controllers must be adjusted according to personal experiences or to depend on trial and error design method. It does not have any certain rule to follow up. We propose the fuzzy PID controller with the scaling factors turned by using genetic algorithm (GA) method. This technique can save much time and effort than that of conventional trial and error method. It does not need extra professional knowledge or mathematical analysis of the system dynamics. Some illustrative examples demonstrate that satisfactory performance is achieved.
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Kuo, Chuan-Hsien, and 郭全賢. "A New PID-Link Fuzzy Controller Design." Thesis, 2003. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/93085478763541135471.
Full textAbstract:
碩士<br>義守大學<br>電機工程學系<br>91<br>As we know, steady-state error is one of the problems existing in a traditional fuzzy controller design. Usually, the system error and error change are two only parameters considered in the construction of fuzzy mechanism. Such a traditional fuzzy controller is very similar to a PD controller. Therefore, the steady-state error will exist in the system performance.
In this research, a PID-like fuzzy controller is developed based on three parameters, i.e., the system error, error change and the acceleration of system error. The viewpoints of kinematics are used in the construction of fuzzy control mechanism. Such a fuzzy controller is expected to have much better performance than the traditional fuzzy controller. For demonstrating the controller we design, several different types of control system are experimented. In addition, each system is also performed by using traditional fuzzy controller as a comparison. From the simulation results, we can find that not only the steady-state error can be solved, but also the entire control performance is much better by the controller we designed.
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Huang, Tsung Tai, and 黃宗泰. "Study on Parameter Varying PID Fuzzy Controller." Thesis, 1998. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/34157517990625144963.
Full text
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Ferng, Ji-cherng, and 馮志誠. "Genetic Algorithm based Fuzzy PID controller Design." Thesis, 1999. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/21733034936517366541.
Full textAbstract:
碩士<br>國立臺北科技大學<br>機電整合研究所<br>87<br>The theme of this thesis is to propose a new method of designing a fuzzy PID controller named the hybrid self tuned fuzzy PID controller. Since the PD controller tends to increase the speed of system response while the PI controller tends to improve the steady state response, both fuzzy PI and PD controllers are integrated with respective scaling factor in the proposed fuzzy PID controller. The respective scaling factors of both the Fuzzy PI and PD controllers are adjusted by the fuzzy inference rules. Therefore, four sets of fuzzy rules are to be designed for the fuzzy PID controller including the rules for fuzzy PI controller, fuzzy PD controller, fuzzy scaling factor of fuzzy PI controller and fuzzy scaling factor of fuzzy PD controller, respectively.
The Genetic Algorithm is applied to automatically design these fuzzy rules. In order to save the number of fuzzy rules to be learned, a genetic algorithm based single fuzzy rule learning method is proposed. The fuzzy rule is learned rule by rule based on the unit step response of the controlled system.
It will be shown that the proposed fuzzy PID controller designed by the genetic algorithm based single fuzzy rule learning method greatly improves the transient response as well as the steady state response. It also will be shown that the proposed fuzzy PID controller outperforms the controllers proposed by the research in the field.
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Lin, Jun-Hong, and 林峻弘. "Fuzzy Fractional PID Controller for DC Motor." Thesis, 2017. http://ndltd.ncl.edu.tw/cgi-bin/gs32/gsweb.cgi/login?o=dnclcdr&s=id=%22105CYCU5442045%22.&searchmode=basic.
Full textAbstract:
碩士<br>中原大學<br>電機工程研究所<br>105<br>This thesis introduces a new technology for the speed control of DC servo motor based on fractional-order proportional, integral and derivative (PID) control and fuzzy logic control. A new kind of PID controller, fractional-order PID controller, is proposed for controlling a DC servo motor. It is used not only for fractional-order systems but also for integer-order systems, and may have some superior performances compared with the classical integer-order PID controller. The computing method of fractional calculus is used to construct the fuzzy fractional PID controller in the experiment. Comparing these results with the traditional PID and fractional-order PID control methods, the proposed new control method has the better effect for improvement of settling time and overshoot.