Dissertations / Theses: 'Controle preditivo baseado em modelo'

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Sansevero, Glaucio. "Controle preditivo baseado em modelo para turbo-geradores hidraulicos tipo Francis." [s.n.], 2006. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258844.

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Orientador: Celso Pascoli Bottura Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-07T10:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sansevero_Glaucio_M.pdf: 643820 bytes, checksum: 45c53dc9fa719ea530adb309c5ac4ee8 (MD5) Previous issue date: 2006 Resumo: Apesar de ter surgido na indústria há mais de 20 anos, o Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC) não encontrou muitas aplicações no campo de controle de máquinas rotativas. A maioria das aplicações hoje são processos químicos e petroquímicos. Contudo, alguns resultados obtidos por outros autores em controle de turbinas a gás e turbinas a vapor sugerem que sua utilização pode ser interessante no controle deste tipo de máquina e, em particular, no controle de turbinas hidráulicas. Este trabalho tem por objetivo explorar a possibilidade e discutir as vantagens e desvantagens da aplicação deste método no controle de turbinas hidráulicas tipo Francis. Iniciamos o trabalho apresentando urna descrição do MPC e explicitando o algoritmo utilizado pelo controlador. Em seguida, um modelo no espaço de estado do sistema a ser controlado é desenvolvido. Finalmente, o método é aplicado no controle da máquina em questão e os resultados obtidos através de simulações são analisados Abstract: Despite being used in the industry for more than 20 years, Model Predictive Control (MPC) has not found many applications in the field of rotating machinery controI. The majority of the applications today are chemical and petrochemical processes. However, some results obtained by other authors for the control of gas and steam turbines, suggest that its use can be interesting for the control of this type of machine, and in particular, for the control of hydraulic turbine generators. The objective of this work is to explore the possibility and to discuss the advantages and disadvantages of the application of this method on the control of a Francis hydro turbine generator. We start the discussion presenting a description of the MPC and detailing the algorithm used by the controller. After that, a state space model of the system to be controlled is developed. Finally the method is applied for the control of the hydro turbine and the results obtained trough simulation are discussed. Mestrado Automação Mestre em Engenharia Elétrica

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Fileti, Ana Maria Frattini 1965. "Controle em destilação batelada : controle adaptativo e controle preditivo com modelo baseado em redes neurais artificiais." [s.n.], 1995. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266454.

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Orientador: João Alexandre F. Rocha Pereira Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Made available in DSpace on 2018-07-20T15:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fileti_AnaMariaFrattini_D.pdf: 5230676 bytes, checksum: eaac3e2c4ab59c9aad64dacab7d203d3 (MD5) Previous issue date: 1995 Resumo: Processos de separação são de relevante importância na indústria química, sendo a destilação em batelada um destes processos mais antigos. Apesar de ter sido considerado ultrapassado pelo surgimento das colunas de destilação contínuas, o processo em batelada tem recebido atenção especial nos últimos anos em função do interesse crescente na área que se destina à produção de substâncias químicas ou bioquímicas de alta tecnologia e alto valor agregado, e em problemas ambientais de redução de volumes residuais. Apesar de envolverem princípios fenomenológicos similares que lhes conferem características de processos não-lineares, a falta de alimentação contínua no equipamento em batelada torna os perfis de temperatura e composição instantâneos ao longo da coluna, exigindo sistemas de controle substancialmente diferentes. Diante das constantes variações nas características do processo (regime transiente), desenvolveram-se projetos de sistemas de controle digitais que se desviassem da sintonia e ¿design¿ fixos dos algoritmos convencionais de controle por retroalimentação, para controle de composição de topo através da manipulação da vazão de refluxo. Visando economia de energia, uma malha independente, de controle de aquecimento na base da coluna, opera através de medições de composição de fundo ou diferencial de pressão ao longo da coluna. Inicialmente estudou-se uma das maneiras mais simples de se efetuarem adaptações nos parâmetros ajustáveis do sistema de controle digital: as adaptações programadas (¿Programmable Adaptive Control¿)... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: Separation processes are very important in chemical industries where batch distillation appears as one of its oldest processes. Over the last few years batch processing has received renewed attention because of the growing interest in the production of high-technology, high-value added chemical and biochemical products and also in environmental problems of industrial waste minimization. Based on similar phenomenological aspects, both batch and continuous distillation are characterized as non-linear processes, but due to the absence of feed streams in batch equipments the temperature and composition profiles become instantaneous, with substantially different control systems requirements. In order to control top composition, by handling the reflux ratio, digital control systems taking into account the unsteady process characteristics were developed where design did not follow the conventional feedback control loop by measuring bottom composition or column pressure differential, therefore minimizing the energy consumption. An ordinary way of adjusting the controller parameters was initially studied: the Programmable Adaptive Controller (PAC). The adjustments are previously scheduled and on-line performed through measurements of an auxiliary variable which correlates well with the changes in process properties and on the involved process phenomena. In practice, however, where complex mixtures are usually processed, the independence on the referred knowledge about the mixture is crucial and claims an on-line process identification procedure... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Doutor em Engenharia Química

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FERREIRA, Sílvia Costa. "Controle Preditivo Baseado em Modelo na Compensação Dinâmica do Reativo com Filtro Híbrido." reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2016. http://repositorio.unifei.edu.br:8080/xmlui/handle/123456789/512.

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Submitted by repositorio repositorio (repositorio@unifei.edu.br) on 2016-08-17T17:50:45Z No. of bitstreams: 1 tese_ferreira_2016.pdf: 44144864 bytes, checksum: fcabad476680ece5f924728a39c3b2be (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-17T17:50:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_ferreira_2016.pdf: 44144864 bytes, checksum: fcabad476680ece5f924728a39c3b2be (MD5) Previous issue date: 2016-06 Este trabalho propõe a utilização do controle preditivo baseado em modelo (MPC) para controle dinâmico da potência reativa de um filtro híbrido. O equipamento é composto por um filtro ativo em série com um banco de capacitores. A parte ativa, utiliza um filtro LCL na saída do inversor para eliminar o chaveamento e controlar a tensão nos terminais do banco de capacitores. Um modelo matemático do filtro híbrido é utilizado para aplicar o MPC no controle da potência reativa fornecida pelo equipamento. O MPC, por sua vez, utiliza um modelo matemático para prever o comportamento do sistema e otimizar o problema de controle. Entretanto, erros nos parâmetros do modelo, podem causar desvios no controle da potência reativa fornecida. Por este motivo, esse trabalho também propõe um algoritmo baseado em filtros adaptativos para estimar as principais impedâncias do equipamento. Os resultados práticos e de simulação obtidos mostram a viabilidade de aplicação do MPC no controle da potência reativa do filtro híbrido com boa resposta dinâmica, enquanto o algoritmo de estimação garante o seu desempenho em regime permanente evitando erros causados por incertezas de parâmetros.

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Capron, Bruno Didier Olivier. "Controle preditivo multi-modelos baseado em LMIs para sistemas estáveis e instáveis com representação por modelos de realinhamento." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19032015-173721/.

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Abstract:

Nesta tese, com a ambição de desenvolver um pacote de controle que poderia ser implementado a baixo custo nas indústrias brasileiras, é estudado o controle preditivo (MPC) de sistemas estáveis e instáveis com modelos incertos, baseado em um modelo de realinhamento e o uso de técnicas de desigualdades matriciais lineares (LMI), para resolução de problemas de controle robusto. Na primeira parte da tese, a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é considerada. Como o controlador preditivo baseado em um modelo de realinhamento não requer o uso de um observador de estados, espera-se que seja mais eficiente e mais robusto a distúrbios não medidos que um controlador que precise de um observador de estados. Essa hipótese é testada comparando-se o desempenho e a robustez a distúrbios não medidos deste controlador com um controlador que requer o uso de um observador de estados, através da simulação do controle de um separador polipropileno/propano (PP) industrial. Por outro lado, a desvantagem de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é a sensibilidade da construção do modelo e das matrizes do controlador a erros numéricos que aumentam com o tamanho do sistema. As etapas do algoritmo de controle mais sensíveis a erros numéricos são então destacadas com o objetivo de discutir a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento a sistemas de grande porte. Além disso, sempre que possível, os métodos utilizados para reduzir a sensibilidade das etapas problemáticas a erros numéricos são apresentados. A segunda parte da tese trata da solução do problema de controle robusto preditivo baseado em um modelo de sistema incerto. Este problema é usualmente abordado através da inclusão de restrições não lineares sobre os custos associados aos modelos da planta no problema de controle, de tal modo que a ação de controle é obtida a cada instante de tempo através da resolução de um problema de otimização não linear, cujo custo computacional pode ser proibitivo para sistemas de grande porte. Nesta parte da tese, o problema de MPC robusto é então reformulado como um problema baseado em LMIs, que pode ser resolvido com uma fração do esforço computacional. A abordagem proposta é comparada com o MPC robusto convencional e testada através da simulação do controle de um reator e de um separador C3/C4 industriais. Finalmente, na terceira parte da tese, o MPC de sistemas estáveis e instáveis com incertezas no modelo que permite a saturação das entradas manipuladas é abordado. Um subconjunto das entradas manipuladas é alocado ao controle das saídas instáveis através de uma lei de realimentação de estados, enquanto as outras entradas são deixadas livres para controlar as saídas estáveis restantes. Assume-se que as saídas são controladas dentro de faixas e que os setpoints das saídas são tratados como entradas manipuladas adicionais. Os controladores desenvolvidos nesta parte da tese permitem a saturação das entradas associadas às saídas instáveis através da manipulação das entradas livres e dos setpoints das saídas instáveis. A viabilidade recursiva dos controladores desenvolvidos é garantida, permitindo-se que os setpoints das saídas instáveis deixem temporariamente suas faixas. O desempenho dos controladores desenvolvidos é testado através da simulação do controle de dois processos integradores da indústria química. In this thesis, with the ambition of developing a homemade control package that could be implemented at a low cost in Brazilian industries, the model predictive control (MPC) of uncertain stable and unstable systems based on a realigned state space representation and on the use of the Linear Matrix Inequality (LMI) techniques is addressed. In the first part of this thesis, the practical implementability of a controller based on a realigned model is considered. Since a Model Predictive Controller based on a realigned model does not require the use of a state observer, it is expected to be more efficient and more robust to unmeasured disturbances than a controller requiring the use of a state observer. This assumption is tested by comparing the performance and the robustness to unmeasured disturbances of a controller based on a realigned model with a controller requiring the use of a state observer through the simulation of the control of a nonlinear industrial propylene/propane (PP) splitter. On the other hand, a disadvantage of a controller based on a realigned model is that the construction of the model and controller matrices is very sensitive to numerical errors. The steps of the control algorithm that are more sensitive to numerical errors are then highlighted in order to discuss the practical applicability of an MPC based on the realigned model to large-scale systems. Also, wherever possible, some ways of decreasing the sensitiveness of the problematic steps to numerical errors are presented. The second part of this thesis addresses the solution to the problem of robust MPC of systems with model uncertainty. The usual approach of dealing with this kind of problem is through the inclusion of nonlinear cost constraints in the control problem so that the control action is obtained at each sampling time as the solution to a nonlinear programming (NLP) problem that, for high order systems, can be computationally expensive. In this part of the thesis, the robust MPC problem is then recast as an LMI problem that can be solved in real time with a fraction of the computer effort. The proposed approach is compared with the conventional robust MPC and tested through the simulation of the control of a reactor system and a C3/C4 splitter of the process industry. Finally, in the third part of the thesis, the model predictive control of uncertain process systems with stable and unstable outputs that allows input saturation is addressed. A subset of the manipulated inputs is allocated to the control of the unstable outputs through a state feedback control law while the other inputs are left free to control the remaining stable outputs. It is assumed that the outputs are controlled inside zones and that the output setpoints are treated as additional free manipulated inputs. The proposed controllers allow the saturation of the inputs related to the unstable outputs by manipulating the free inputs and the setpoints of the unstable outputs. The recursive feasibility of the controllers is guaranteed by allowing the setpoints of the unstable outputs to temporarily leave their bounds. The performance of the proposed approach is tested through the simulation of the control of two integrating chemical process systems.

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Santana, Eudemario Souza de. "Algoritmo preditivo baseado em modelo aplicado ao controle de velocidade do motor de indução." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260709.

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Abstract:

Orientador: Edson Bim Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-09T18:47:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_EudemarioSouzade_D.pdf: 2512813 bytes, checksum: 189069455159efa5f8327460e869f749 (MD5) Previous issue date: 2007 Resumo: Esta tese trata do emprego do controle preditivo baseado no modelo (MBPC-Model Based Predictive Control) no acionamento do motor de indução do trifásico, para controle de fluxo de rotor e velocidade. A estratégia MBPC baseia-se na minimização do erro entre as referências futuras e a predição do modelo, para gerar os sinais de controle. Nesta tese, o motor de indução é descrito por espaço de estados e, diferentemente, do MBPC não linear, que emprega algoritmos de busca para determinar os sinais de controle, a estratégia escolhida faz inearizações sucessivas. Assim sendo, a cada ciclo gera-se a lei de controle, sendo que esta é dada por uma equação algébrica. São necessários ao controlador preditivo o conhecimento das tensões de terminal do estator e das seguintes variáveis de estado: corrente de estator, fluxo de rotor e velocidade de eixo. Para a estimação dos estados é empregado o filtro de Kalman estendido. O torque de carga é tratato como uma perturbação e sua magnitude é obtida por duas abordagens: pela equação eletromecânica e pelo filtro de Kalman estendido. Resultados de simulação computacional e experimentais validam a proposta Abstract: This thesis presents the results concerning the control of rotor flux and speed of the induction motor using MBPC strategy, which is based on the error minimization between the future set point and model prediction, resulting in control signals. In the case studied in this thesis the motor model is described in space-state. The non linear MBPC emploies search algorithms to find the control signals, whereas the technique used in this thesis made sucessives linearizations on model; therefore in every control cicle a new algebraic control lay is found. The predictive control needs to know the stator voltage and the following state variables: stator current, rotor flux and speed. In the order to estimate the states an extended Kalman filter is employed. The load torque is considered as a disturbance and its amplitude is obtained in two ways: by calculation via eletromechanical equation and by estimation via Kalman filter. The proposal has been validated by imulations and experiments Doutorado Energia Eletrica Doutor em Engenharia Elétrica

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Zambelli, Monica de Souza. "Planejamento da operação energetica do sistema interligado nacional baseado em modelo de controle preditivo." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261137.

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Orientador: Secundino Soares Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-15T02:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zambelli_MonicadeSouza_D.pdf: 4122152 bytes, checksum: 3256b0546520645ef065b43111b44374 (MD5) Previous issue date: 2009 Resumo: O planejamento da operação energética do Sistema Interligado Nacional (SIN) é uma tarefa complexa realizada por meio de uma cadeia de modelos de médio, curto e curtíssimo prazo acoplados entre si, cada um com considerações pertinentes à etapa que aborda. A proposta deste trabalho é apresentar uma alternativa para o planejamento da operação energética de médio prazo. Foi desenvolvida uma metodologia baseada em modelo de controle preditivo, abordando os aspectos estocásticos do problema de forma implícita pela utilização de valores esperados das vazões, e fazendo uso de um modelo determinístico de otimização a usinas individualizadas, que possibilita uma representação mais precisa do sistema hidrotérmico. A análise de desempenho é feita através de simulações da operação, considerando os parques hidrelétrico e termelétrico que compõem o SIN, com restrições operativas reais, em configuração dinâmica, com plano de expansão e a possibilidade de intercâmbio e importação de mercados vizinhos. Os resultados são comparados aos fornecidos pela metodologia em vigor no setor elétrico brasileiro, notadamente o modelo NEWAVE, que determina as decisões de geração por subsistema, e o modelo Suishi-O, que as desagrega por usinas individualizadas Abstract: The long term hydrothermal scheduling of the Brazilian Integrated System (SIN) is a complex task solved by a chain of long, medium and short term coupled models, each one with considerations pertinent to the stage of operation that it deals with. The proposal of this work is to present an alternative for the long term hydrothermal scheduling. A methodology based on model predictive control was developed, implicitly handling stochastic aspects of the problem by the use of inflows expected values, and making use of a deterministic optimization model to obtain the optimal dispatch for individualized plants, what makes possible a more accurate representation of the hydrothermal system. The performance analysis is made through simulations of the operation, taking into consideration all the hydro and thermal plants that compose the SIN, with real operative constraints, in dynamic configuration, with its expansion plan and the possibility of interchange and importation from neighboring markets. The results are compared with those provided by the approach actually in use by the Brazilian electric sector, specifically the NEWAVE model, which defines the generation decisions for the subsystems, and the Suishi-O model, that disaggregates them for the individualized plants Doutorado Energia Eletrica Doutor em Engenharia Elétrica

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Bravo, Claudio Osvaldo Ayala. "Uma Proposta de controle preditivo não linear baseado em modelos locais." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/94471.

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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 Made available in DSpace on 2012-10-25T10:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285897.pdf: 1812523 bytes, checksum: e3e125c535618fa9f455b09e1a9769cb (MD5) O presente trabalho aborda o desenvolvimento de uma metodologia de projeto para o controle de plantas não lineares causais com restrições e tempos mortos dominantes, que operem em zonas de equilíbrio estáveis, tendo como base o controlador preditivo baseado em modelos locais e que contemple aspectos de robustez. Este controlador deve ser simples de implementar e aplicar, com baixo custo computacional. Para alcançar estes objetivos se estuda, se implementa, se analisa e se compara com outras técnicas existentes, um gerenciador de modelo local que captura com precisão a dinâmica não linear do processo entre pontos de operação, fazendo uso do modelo não linear da planta. Esta característica, combinada com uma sintonia on-line da penalização do controle, outorga ao sistema uniformidade no comportamento da saída e controle da planta em toda sua faixa de operação. Como algoritmo base, se usa um controlador preditivo DTC-GPC que combina as boas características dos controladores preditivos com um compensador de tempos mortos robusto. Este novo algoritmo é aplicado em várias plantas mediante simulação e também se implementa numa planta real. Os resultados mostram que o desempenho da nova proposta é superior a outras técnicas, seja de modelos locais e outras conhecidas, cumprindo também com as algumas das características desejadas para sua aplicação industrial.

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Dall´Agnol, Marcelo. "Aplicação de controladores feedback em sistema experimental de refrigeração e desenvolvimento de modelo preditivo baseado em redes neurais." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266964.

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Orientadores: Ana Maria Frattini Fileti, Flávio Vasconcelos da Silva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Made available in DSpace on 2018-08-16T02:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dall´Agnol_Marcelo_M.pdf: 3167173 bytes, checksum: fc8b21f6fe3204996f4d61c2febac662 (MD5) Previous issue date: 2010 Resumo: O presente trabalho teve por objetivo propor uma sistemática para identificação de um sistema de refrigeração dotado de compressor e bomba de fluido secundário de rotação variável, para a aplicação futura de alternativas de controle multivariáveis com foco na redução do consumo de energia e otimização do coeficiente de performance (COP) de tais sistemas. Uma primeira etapa de ensaios experimentais foi realizada para gerar um conhecimento prévio do sistema, caracterizando-o como não-linear. Foram utilizadas diversas arquiteturas de redes neurais artificiais (RNA) para gerar modelos não-lineares MIMO (Multiple Input-Multiple Output), através do software MATLAB® para fazer a predição das temperaturas de evaporação e do fluido secundário. Para treinamento da rede neural foram utilizados dados de ensaios em malha aberta e malha fechada com um controlador PID desenvolvido especialmente para este fim. Neste sistema de controle PID foram utilizadas técnicas como anti-windup e derivative-kick na tentativa de melhorar a atuação de tal controlador. O PID, apesar de conseguir controlar o sistema em torno de 2°C, mostrou-se pouco eficiente quando eram aplicados degraus no set-point e na carga elétrica. A modelagem não-linear resultou em uma rede neural com arquitetura 11x2x8x2 que foi capaz de prever as duas temperaturas com precisão de mais ou menos 0,5°C, mesmo quando o sistema de refrigeração se manteve instável. Abstract: The main aim of the present work was to propose a systematic identification procedure for an experimental refrigeration system operating under variable rotation speed compressor and pump of secondary fluid. This work will find future applications in alternative multivariable control development with focus on reducing energy consumption and on the optimization of the coefficient of performance (COP) of such systems. The nonlinear feature of the system was proved by means of imposed speed disturbances process reaction curves. Using the software MATLAB? Various artificial neural networks (ANN) architectures were used to generate non-linear models with Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) variables, in order to predict the evaporation and the secondary fluid temperatures. Open-loop and also closed loop assays were carried out and the experimental data used in the neural network training procedure. A specially designed PID, using anti-windup and derivative-kick techniques, was employed in the closed-loop runs. This conventional temperature controller showed an acceptable off-set of 2°C, however some instability occurred when set point and thermal load changed. The best non-linear modeling resulted in a neural network with architecture 11x2x8x2. This neural model was able to predict the two temperatures with precision of about 0.5°C, even when the refrigeration system remained unstable. Mestrado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Mestre em Engenharia Química

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CARVALHO, R. F. ""Controle preditivo baseado em modelo com estimação de estados restrita para controle e monitoramento de processos não lineares"." Universidade Federal do Espírito Santo, 2017. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7834.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9898_Dissertação - Romero Carvalo - template final - CD - Final.pdf: 5391028 bytes, checksum: bc6037ffd9f4d9fe10b11d444edc41b9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 O presente trabalho de mestrado discute sobre o problema de monitoramento e de controle preditivo com uma abordagem estocástica baseada em filtro de partículas com aplicação em problemas típicos da Engenharia Química, que em sua maioria, são não lineares e com incertezas não necessariamente gaussianas. O controle de processos químicos é de suma importância para que sejam garantidas as necessidades de qualidade, segurança e viabilidade econômica e operacional. No entanto, muitas das variáveis ligadas a esses objetivos não são medidas em linha ou apresentam incertezas significativas. Para isso, é necessário considerar ferramentas de estimação de estados para viabilizar o controle em linha. Neste sentido, a presente Dissertação investigou uma abordagem estocástica para o controle preditivo baseado em modelo (MPC), em que o esquema do MPC é combinado com filtro de partículas (PF), que é uma ferramenta de estimação sequencial do tipo Monte Carlo para sistemas não lineares e incertezas não gaussianas. Esta proposta considera também métodos de otimização para projeção das partículas que violam as restrições físicas ou operacionais, em uma região viável, chamado de CPF-MPC. Essa proposta estende resultados de trabalhos prévios ao incluir restrições nas variáveis de saída do processo. O CPF-MPC foi aplicado a dois estudos de caso: reator CSTR não isotérmico, com reação simples de primeira ordem e um CSTR com reação de van der Vusse. Por fim, o esquema PF MPC foi aplicado em um circuito de moagem de minério de ferro e comparado com um controlador PI. Os resultados mostram que o CPF-MPC apresentou bons resultados e desempenho satisfatório para atender os objetivos de controle, garantindo um custo computacional relativamente baixo, redução de offset e perturbações nos parâmetros dos processos. Palavras-chave: Processos estocásticos, estimação de estados, restrições operacionais, controle preditivo, filtro de partículas.

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Cavalca, Eduardo Bonci. "Avaliação de abordagens de controle preditivo aplicadas em um motor de indução trifásico." Universidade do Estado de Santa Catarina, 2013. http://tede.udesc.br/handle/handle/2077.

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Made available in DSpace on 2016-12-12T20:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo - Eduardo Cavalca.pdf: 79555 bytes, checksum: 90f9b6daaa60256b513924a9a0d2ecdd (MD5) Previous issue date: 2013-07-12 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Model-based predictive control (MPC) approaches has been studied in a wide range of areas, as petrochemical and aerospace, mainly due to its capability of easily deal with physical and operational constraints. Moreover, such approaches can be extended for the application in control loops with nonlinear and time-variant systems. At this context, the objective of this work is to study some MPC techniques in order to evaluate their applicability to control a three-phase induction motor. More specifically, it was analyzed a Dynamic Matrix Control (DMC) approach, as well as two MPC techniques that uses state space modeling. The control algorithms in question and the nonlinear mathematical model of the motor in study were programmed using the free computing environment Scilab-Xcos®. The models of the threephase motor used in the MPC were obtained by a system identification method (based on the step response of the classical non-linear motor model) and by a phenomenological three-phase modeling approach. Multiple simulations have been performed considering variations in load and speed reference. Besides, some discussions are made related to the influence of the control parameters and about the computational cost. Finally, the results showed that the use of MPC techniques in induction machines has great potential. Abordagens de controle preditivo baseado em modelo (MPC, do inglês model-based predictive control) têm sido estudadas em diversas áreas, como petroquímica e aeroespacial, principalmente devido à capacidade que apresentam em tratar restrições físicas e operacionais de forma simples. Além disso, tais abordagens podem ser estendidas para aplicação em malhas de controle de sistema não lineares e variantes no tempo. Nesse contexto o objetivo desse trabalho é estudar algumas técnicas de MPC a fim de avaliar sua aplicabilidade no controle de um motor de indução trifásico. Mais especificamente, é analisada a técnica DMC (do inglês Dynamic Matrix Control) bem como duas técnicas de MPC que utilizam modelos no espaço de estados. Os algoritmos de controle em questão e o modelo matemático não linear do motor estudado foram programados utilizando o Scilab-Xcos®, um ambiente de processamento de código livre. Os modelos do motor de indução trifásico utilizados no MPC foram obtidos por meio de um método de identificação de sistemas (baseado na resposta ao degrau do modelo clássico não linear do motor) e por uma abordagem de modelagem fenomenológica trifásica. Múltiplas simulações foram realizadas, considerando variações de carga e referência de velocidade, sendo então apresentadas algumas discussões sobre a influência dos parâmetros de controle e custo computacional. Finalmente, os resultados obtidos demonstraram que a aplicação de técnicas MPC em máquinas de indução apresenta um grande potencial.

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Mazzucco, Marcos Marcelino. "Implementação de um controlador preditivo baseado em um modelo neural associado a um sistema especialista." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 1997. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/158175.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico Made available in DSpace on 2016-01-08T22:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107983.pdf: 22604629 bytes, checksum: 054812a73d5725c2de040bcc2b66fefe (MD5) Previous issue date: 1997 A evolução dos equipamentos das indústrias químicas e as restrições impostas pelos órgãos ambientais têm produzido processos industriais altamente complexos. A modelagem matemática de tais processos, baseada nos princípios de conservação, tem se tornado bastante complicada, obtendo-se, na maioria das vezes, um sistema de equações diferenciais parciais não lineares. Recentemente, técnicas de modelagem matemática não fenomenológicas, como redes neurais artificiais, tem sido adotadas. Neste trabalho, foi implementado um controlador preditivo, cuja ação é calculada através da minimização de um critério de desempenho quadrático e o modelo interno de predição é representado por uma rede neural. A utilização de um sistema especialista, onde dois conjuntos de pesos determinam etapas do processo permite acompanhar as principais alterações dinâmicas do sistema. Para testar experimentalmente o controlador proposto, duas operações bastante comuns na engenharia química foram utilizadas, os controles de nível de um tanque e de temperatura de um trocador de calor. No controle de nível foi utilizado um tanque cônico em que há uma grande variação da constante de tempo do sistema em função do nível no interior do tanque. No caso do trocador de calor, em função do sistema de aquecimento disponível, tem-se dinâmicas bastante diferentes nas etapas de aquecimento e resfriamento. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho do controlador com sistema especialista foi superior ao mesmo controlador sem sistema especialista e bem melhor que o controlador clássico PI, tanto para mudanças no set point como para perturbações carga.

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Costa, Thiago Vaz da 1982. "Controle preditivo baseado em rede de modelos lineares locais aplicado a um reator de neutralização." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266959.

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Orientadores: Flávio Vasconcelos da Silva, Ana Maria Frattini Fileti Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Made available in DSpace on 2018-08-16T18:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_ThiagoVazda_M.pdf: 15859888 bytes, checksum: 391c96e4f2ff3598497e8840686f8166 (MD5) Previous issue date: 2010 Resumo: Uma malha de controle com baixo desempenho implica em um aumento dos custos de produção, causando descarte de produto fora da especificação e desgaste desnecessário dos elementos finais de controle. A depender do processo controlado, uma malha deficiente pode também acarretar em paradas não previstas na planta e até mesmo em danos ao meio ambiente. Diante do exposto, o controle preditivo baseado em modelos (MPC) é um dos poucos algoritmos comprovadamente capazes de estabilizar processos na presença de não-linearidades e restrições. Para atender aos seus objetivos de controle, o algoritmo clássico MPC utiliza um procedimento de otimização baseado no modelo linear da planta. Contudo, o afastamento da região de projeto do modelo linear resulta na perda de sua efetividade e consequente do controlador que o utiliza. Deste modo, objetivou-se a partir de uma descrição não-linear do sistema a melhoria do desempenho do controlador. Os objetivos específicos dessa dissertação foram o estudo e análise de um controlador GPC (generalized predictive controller) operando em paralelo com uma rede de modelos lineares locais, identificada por meio do algoritmo LOLIMOT (local linear model trees), capaz de adequar o modelo de predição do controlador para a faixa de operação atual do processo. Para a avaliação e análise da qualidade do controlador proposto foi montado um aparato experimental para controle de pH. A estratégia de controle foi implementada em um sistema em código aberto para monitoramento e controle do processo. Portanto, considerando a característica estática não-linear do processo foram realizados estudos comparativos entre o GPC tradicional (baseado em um único modelo linear) e a abordagem proposta. Os resultados mostraram que a rede foi capaz de representar satisfatoriamente a saída do sistema, resultando em uma estrutura simples, com modelos locais na forma de estruturas ARX. Também foi demonstrado que o GPC utilizando a rede de modelos lineares locais desempenhou de forma satisfatória e até mesmo superior ao GPC tradicional.Observou-se que a saída calculada pelo controlador proposto foi consideravelmente menos agressiva que o controlador tradicional, levando a uma considerável diminuição do esforço de controle empregado ao sistema. Os resultados obtidos demonstraram que houve uma economia de até 45% no esforço de controle. Observou-se ainda que o sistema desenvolvido é conveniente para aplicações reais, já que a estratégia de controle preditivo concebida em Scilab obteve sucesso na solução do problema de controle dentro do intervalo de amostragem inclusive quando incorporado o problema QP (programação quadrática) com restrições. Tendo em vista que a estrutura destes sistemas permite que sejam utilizados nas mesmas aplicações destinadas a modelos lineares, comprovou-se também a viabilidade e aplicabilidade do uso das redes de modelos lineares locais diretamente em algoritmos de controle avançado já disponíveis para indústria, como nos controladores GPC Abstract: Low performance control loops imply in higher production costs, leading to off-specification production loss and unnecessary wear of the final control elements. Depending on the controlled process, the deficient loop can also lead to non-expected plant stops and even on environment damage. In this sense, model predictive control (MPC) is one of the few algorithms proved capable to stabilize processes in the presence of nonlinearities and constraints. To meet its control objectives, the classic MPC algorithm is based on an optimization problem which relies in the system's linear model. Although, the removal of the linear model from its designed condition deteriorates the model's and controller's effectiveness. Hence, the general objective of the presented work relies in the non-linear description of the system for improving the control performance. The main objectives were the study and analysis of a generalized predictive controller (GPC) operating in parallel with a linear local model network, identified by the LOLIMOT algorithm, able to adequate the controller's prediction model for the process operation range. For the quality assessment of the proposed controller, tests were evaluated in an experimental apparatus for pH control. The control strategy was implemented in an open source system for monitoring and control. Therefore, considering the static nonlinear characteristics of the process, comparative studies were applied between the traditional GPC (based on an single global model) and the proposed approach. The results showed that the dynamic network was able to effectively represent the system output, resulting in a simple structure, given the fact that the local models are indeed local ARX models. It was also shown that the GPC using the linear local model network performed satisfactorily and even better than the single model GPC. It was observed that the output calculated by the proposed controller has been considerably less aggressive than the traditional controller, leading to a considerable reduction in the system's control effort. The results showed that there was a saving up to 45% in the control effort. It was also observed that the developed monitoring and control system is suitable for real applications, since the predictive control strategy, implemented in Scilab, succeeded in solving the control problem within the sampling time even with the embedded constrained QP (quadratic programming) problem. Considering that the structure of these systems allows them to be used in similar applications to linear models, it was also proved the viability and applicability of using the linear local models network directly into advanced control algorithms already available to industry as in the GPC controllers Mestrado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Mestre em Engenharia Química

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Soudré, Marlon Marques. "Uma avaliação experimental da plataforma parallella utilizando controle preditivo baseado em modelo como um estudo de caso." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2017. http://repositorio.unb.br/handle/10482/23736.

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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-06T12:24:42Z No. of bitstreams: 1 2017_MarlonMarquesSoudré.pdf: 3841755 bytes, checksum: b8cb63f1adbded06ea18d5211ef11182 (MD5) Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-06-23T21:06:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarlonMarquesSoudré.pdf: 3841755 bytes, checksum: b8cb63f1adbded06ea18d5211ef11182 (MD5) Made available in DSpace on 2017-06-23T21:06:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarlonMarquesSoudré.pdf: 3841755 bytes, checksum: b8cb63f1adbded06ea18d5211ef11182 (MD5) Previous issue date: 2017-06-23 Nas últimas décadas, o poder computacional de sistemas embarcados têm crescido de forma muito rápida. Em geral, tais sistema são projetados para operar sob restrições como portabilidade (peso e tamanho), consumo de recursos, baixo consumo de energia e dissipação de potência. Assim, motivado pelos fatores supracitados e pelo avanço tecnológico, assim como pela demanda crescente de desempenho por parte das aplicações embarcadas, têm surgido vários processadores e plataformas de hardware que fazem uso de arquiteturas multicore, com destaque para a Parallella, uma plataforma de alto desempenho e baixo consumo energético. Nesse sentido, o presente trabalho traz a proposta de se avaliar tal plataforma sob uma abordagem experimental, como foco em seu coprocessador Epiphany de 16 cores, quando utilizada como um acelerador em software para aplicações de controle preditivo baseado em modelo como um estudo de caso, devido sua relevância para o grupo de pesquisa do LEIA (Laboratório de Sistemas Embarcados e Aplicações de Circuitos Integrados – Universidade de Brasília). Os resultados mostram que, apesar de restrições críticas como o tamanho da memória local dos cores, a plataforma Parallella se apresenta como uma arquitetura em potencial, podendo ser vista como uma alternativa à aceleração de algoritmos em hardware. Melhorias futuras como a expansão do número de núcleos do MPSoC Epiphany e da memória local dos mesmos, como previsto pelos fundadores do projeto, poderão alavancar ainda mais o uso de tal arquitetura em aplicações embarcadas. In the last decades, the computational power of embedded systems has grown very fast. In general, such systems are designed to operate under constraints such as portability, resource consumption, low power consumption and power dissipation. Thus, due to the aforementioned factors and technological advances, as well as the increasing demand for performance by embedded applications, there have been several processors and hardware platforms that make use of multicore architectures, with emphasis on a Parallella, a platform of high performance and low consumption. In this sense, the present work presents a proposal to evaluate such platform in an experimental approach, focusing on its Epiphany 16-core co-processor, when used as a software accelerator for model-based predictive control applications as a case study, due to its relevance to the research group of LEIA (Laboratory of Embedded Systems and Applications of Integrated Circuits - University of Brasilia). The results show that, despite critical constraints such as the local memory size of the cores, a Parallella platform presents itself as a potential architecture and can be seen as an alternative to accelerating hardware algorithms. Future improvements such as the expansion of the number of MPSoC Epiphany cores and their local memory, as predicted by the founders of the project, can leverage the use of this architecture in embedded applications

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Souza, Estevão Modolo de. "Controle preditivo robusto baseado em modelo aplicado a sistemas não-lineares incertos linearizados por realimentação de estados." Universidade Federal de Minas Gerais, 2015. http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A32HSH.

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In this work the problem of controlling a class of nonlinear uncertain dynamical systems is revisited based on a Model Predictive Control (MPC) approach. The fundamental ideal in the proposed methodology is to consider an uncertain linear model associated with the attempt of feedback linearizing the nonlinear uncertain system, while taking into account the original nonlinear systems input constraints. Polytopic uncertainties are employed to encompass both parametric uncretainties in the nonlinear system model and remaining mismatches related to the non-exact feedback linearization. Finally, a Robust MPC (RMPC) controller synthesis procedure is outlined relying on usual relaxed Linear Matrix Inequalities (LMI) conditions that shows superior performance when compared to standard LMIs. Neste trabalho, o problema de controle de uma classe de sistemas não-lineares com presença de incertezas paramétricas e com restrição na entrada de controle é revistado sob a perspectiva do controle preditivo. A metodologia proposta consiste em inicialmente obter um modelo linear incerto, fruto da linearização por realimentação de estados de um sistema não-linear incerto, com restrição na entrada de controle. As incertezas são descritas na forma politópica e incluem as incertezas paramétricas do sistema original e erros de linearização. Por fim, o projeto do controle robusto preditivo para o sistema linear incerto obtido é desenvolvido utilizando condições relaxadas usuais baseadas em desigualdades matriciais lineares (LMIs), mostrando ter desempenho superior quando comparado a formulações padrões.

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Felizardo, Kleber Romero. "Modelagem e controle preditivo de um sistema de pulverização com injeção direta." Universidade de São Paulo, 2013. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-30092013-134645/.

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Sistemas de pulverização com injeção direta possibilitam o uso de diferentes agrotóxicos em uma mesma aplicação, reduzindo o desperdício de agrotóxicos e minimizando desta forma os impactos toxicológico e ambiental relacionados com o preparo e descarte da calda. Neste trabalho foram desenvolvidos modelos matemáticos para um sistema de pulverização com injeção direta de agrotóxico, incluindo a dinâmica da concentração da calda. Também foi desenvolvida uma estratégia de controle preditivo com antecipação das taxas de aplicação para ajustar as taxas de aplicação do agrotóxico e da calda. Também, uma plataforma flexível para o desenvolvimento de pulverizadores foi projetada e construída. A sua automação foi baseada em um controlador embarcado de tempo real adequado para aplicações de controle, aquisição e temporização. Para obter os parâmetros dos modelos e avaliar a estratégia de controle ensaios de vazão e concentração para diferentes pontas de pulverização foram propostos. Com o emprego da abordagem de controle preditivo, os erros das vazões do agrotóxico e da calda ficaram abaixo do nível admissível de 5%. O uso da estratégia de antecipação das taxas de aplicação permitiu aumentar a eficiência da aplicação, reduzindo em até 40% os erros de aplicação. Resultados experimentais são apresentados para validar os modelos e mostrar a eficiência da estratégia de controle desenvolvida. Sprayer systems with direct injection allow the use of different pesticides in a single application, reducing the waste of chemicals and thereby minimizing the toxicologic and environmental risks associated with the carrier-chemical mix preparation and discard. In this work, mathematical models for a direct chemical injection sprayer system including the dynamics of the carrier-chemical mix concentration are developed. Also, a predictive control strategy with anticipative reference of application rates was developed to adjust the carrier-chemical mix and chemical flow rates. Also, a flexible platform for the development of sprayers was designed and constructed. The automation of this platform was based on a programmable automation controller suitable for control, acquisition and timming applications. To obtain the models and analyse the control strategy, essays flow and concentration for different spray nozzles were proposed. With the use of predictive control approach, the errors of the carrier-chemical mix and chemical flow rates were lower than the admissible level of 5 %. The use of the advanced references increased the efficiency of the variable rate application, reducing up to 40 % application errors. Practical results are presented to validate the models and show the efficiency of the developed control strategy.

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Silva, Jose Edson Lima e. "Simulação e controle preditivo linear (com modelo de convolução) e não-linear (com modelo baseado em redes neurais artificiais) de colunas recheadas de absorção com reação quimica." [s.n.], 1997. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266361.

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Orientador: Sergio Persio Ravagnani Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Made available in DSpace on 2018-07-22T18:39:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoseEdsonLimae_M.pdf: 5386392 bytes, checksum: fcd5a9ebd76f1425ddd88b59d0ab79e3 (MD5) Previous issue date: 1997 Resumo: o tratamento dado a problemas que envolvam transferência de massa com reação química tem o sido o mais diverso possível, sendo que a maioria dos trabalhos se preocupa em encontrar soluções analíticas que sirvam para alguns casos específicos, já que soluções analíticas genéricas não são possíveis. Apesar do grande número de trabalhos, as soluções para um grande número de sistemas são apenas aproximações da solução verdadeira.A resolução numérica das equações fundamentais de transferência de massa permite que qualquer tipo de regime cinético seja utilizado. Desta forma, numa primeira etapa deste trabalho, o estudo dos perfis de concentração e fluxos mássicos ao longo de colunas de recheadas de absorção com reação química foi feito utilizando-se as equações fundamentais de transferência de massa com o termo de reação química. As equações foram resolvidas de forma que se adequem a qualquer tipo de sistema em ocorra uma reação química simultânea ao processo de absorção. O método numérico utilizado foi o da colocação ortogonal em elementos finitos, que se mostrou bastante adequado tanto em termos de precisão, como pela redução do sistema de equações obtido. O tratamento dado a simulação dinâmica de colunas recheadas também tem sido bastante simplificado, sendo que características importantes do processo em geral não são levadas em consideração. A utilização do método das Características é uma alternativa para que se possa fazer uma simulação mais rigorosa. No entanto, este necessita do cálculo dos fluxos de transferência de massa em diversos pontos ao longo da coluna, o que torna impossível a sua utilização juntamente com a resolução numérica das equações de transferência de massa. Para contornar este problema, as redes neurais artificiais foram utilizadas na predição dos fluxos de transferência de massa, juntamente com as equações de balanço de massa ao longo da coluna, constituindo assim um modelo neural híbrido. As RNA's mostraram-se bastante adequadas para este fim, apesar da alta não-linearidade apresentada pelos dados de transferência de massa com reação química. Desta forma, o modelo resultante pode usar o rigor da transferência de massa com uma modelagem que inclui características hidrodinâmicas importantes do processo. Os resultados obtidos comprovaram a importância em se considerar o processo desta forma, ao invés das simplificações normalmente feitas. Numa etapa final do trabalho, estudou-se o comportamento do controle preditivo com modelo linear e não-linear frente a este processo que é altamente não-linear. Este estudo mostrou que o processo, pelo fato de ser distribuído, apresenta um comportamento que toma difícil o bom desempenho do sistema de controle. Ao final do trabalho, foi feita uma comparação entre os resultados obtidos com os dois modelos internos do controlador aqui utilizados, não só com relação aos resultados, como também em relação à dificuldade de aplicação e às limitações destes. Encontrou-se que, embora o controle não-linear apresentasse melhores resultados que o linear, a diferença de desempenho não foi tão grande, o que se deve principalmente à grande inércia do sistema frente variável manipulada (neste caso, a vazão de solvente). Conclui-se então que em alguns casos a utilização do controle preditivo com modelo de convolução pode ser justificado pela sua simplicidade de aplicação e resultados razoáveis, quando comparado ao controle com modelo baseado em RNA's Abstract: Not informed. Mestrado Sistema de Processos Quimicos e Informatica Mestre em Engenharia Química

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Franco, Ivan Carlos 1976. "Controle preditivo baseado em modelo neuro-fuzzy de sistemas não-lineares aplicado em sistema de refrigeração = Model predictive control based on neuro-fuzzy nonlinear systems applied to a refrigeration plant." [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266817.

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Orientador: Flávio Vasconcelos da Silva Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Made available in DSpace on 2018-08-20T15:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_IvanCarlos_D.pdf: 30656846 bytes, checksum: 73b0216f94ce7393fb51d78cc6e4ea7f (MD5) Previous issue date: 2012 Resumo: Os sistemas de refrigeração estão presentes em diferentes ramos da indústria e caracterizam-se como grandes consumidores de energia com considerável comportamento não-linear. Inúmeros trabalhos vêm sido desenvolvidos para promover a redução dos gastos energéticos e a minimização dos efeitos das não-linearidades nestes sistemas. A aplicação da automação e do controle de processos, particularmente o uso de técnicas avançadas de controle, são estratégias amplamente utilizadas para esta finalidade. O Controle Preditivo baseado em Modelos (MPC) é capaz de estabilizar processos onde há não-linearidades, sendo promissora a sua aplicação em sistemas de refrigeração. Neste trabalho, foi desenvolvido um SIStema de MOnitoramento e Controle Avançado para Refrigeração (SISMOCAR) capaz de monitorar, em tempo real, através da comunicação OPC (OLE for Process Control), todas as variáveis envolvidas no ciclo de refrigeração e também realizar o controle das variáveis de interesse. Modelos Takagi-Sugeno (SISO) para a predição das temperaturas de evaporação (Te) e do fluido secundário (Tp) foram desenvolvidos e validados, a partir da técnica ANFIS (Adaptative Network based Fuzzy Inference Systems), com análise de desempenho baseado no cálculo do VAF (Variance accounted for). Os modelos Takagi-Sugeno validados foram utilizados como base para Controladores Preditivos, mais especificamente um Controlador Preditivo Generalizado (GPC). Os controladores GPC's foram desenvolvidos sem restrições na função objetivo da ação do controlador. Foram projetados diferentes controladores preditivos para diferentes regras locais (Regras Fuzzy), sendo a ação global do controlador a integração ponderada dos modelos locais. Foram desenvolvidos três diferentes controladores: GPC1 (controle da temperatura de evaporação utilizando modelo de predição da Te em função da frequência do compressor); GPC2 (controle da temperatura do propilenoglicol utilizando modelo de predição da Tp em função da frequência do compressor) e GPC3 (controle da temperatura do propilenoglicol utilizando o modelo de predição da Tp em função da frequência da bomba do evaporador). Os testes realizados para rastreamento do set-point (±1 °C), com carga térmica constante de 3000 W, mostraram-se satisfatórios sendo os melhores desempenhos apresentados pelos controladores GPC1 e GPC2 onde o desvio da variável controlada em relação ao set point, dos respectivos controladores, ficou em torno de ± 0,3 °C Abstract: Refrigeration systems can be found in many different branches of industry and are characterized as great energy consumers with considerable non-linear behavior. Several studies have been developed to promote the reduction of energy costs and to minimize the effects of nonlinearities in these systems. The use of automation and process control, particularly the use of advanced control techniques, is a widely used strategy for this purpose. The Model Predictive Control (MPC) is capable of stabilizing processes in which there are nonlinearities, and it is a promising application in refrigeration systems. In this work, a System for Monitoring and Advanced Control in Refrigeration (SISMOCAR) was developed using OPC (OLE for Process Control) communication. This feature allowed beyond real time monitoring for all variables involved in the refrigeration cycle, the control of the relevant variables. Furthermore, to predict the evaporating (Te) and the secondary fluid (Tp) temperatures, Takagi-Sugeno models (SISO) were developed and validated using the ANFIS (Adaptive Network-based Fuzzy Inference Systems) technique, with performance analysis based on the VAF (Variance accounted for) calculation. The validated Takagi-Sugeno models were used as basis for Predictive Controllers, specifically using Generalized Predictive Controller (GPC) strategy. The GPC controllers were developed without constraints in the objective function of the controller action. Different predictive controllers were designed for different local rules (Fuzzy Rules), being the weighted integration of the local models the controller global action. Three different controllers were developed: GPC1 (evaporating temperature control using the Te predictive model as a function of compressor frequency); GPC2 (control of propylene glycol temperature using the Tp predictive model as a function of compressor frequency) and GPC3 (control of propylene glycol temperature using the Tp predictive model as a function of the frequency of the evaporator pump). The tests performed for the set-point tracking (± 1 °C), with constant thermal load of 3000 W, were considered satisfactory and best performances were those obtained by GPC1 and GPC2 controllers, in which the controlled variable was around ± 0,3 °C Doutorado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Doutor em Engenharia Química

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Amaral, Daniel Lopes do. "Melhoria na eficiÃncia de um refrigerador termoelÃtrico: Controle Preditivo Baseado em Modelo aplicado Ã regulaÃÃo da temperatura do reservatÃrio de Ãgua gelada." Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10374.

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Abstract:

nÃo hÃ O uso racional de recursos Ã pauta recorrente nas discussÃes acerca do desenvolvimento sustentÃvel e tem estimulado o projeto de equipamentos mais eficientes quanto ao consumo de energia elÃtrica. Agentes regulamentadores e certificadores estabelecem regras para o funcionamento e para a classificaÃÃo de eletrodomÃsticos quanto ao consumo de energia elÃtrica a fim de formalizar a relaÃÃo entre o desempenho dos mesmos e a manutenÃÃo indefinida dos recursos. Nesse contexto, lanÃa-se mÃo do projeto de um controlador preditivo baseado em modelo aplicado Ã regulaÃÃo da temperatura do reservatÃrio de Ãgua gelada de um refrigerador termoelÃtrico obedecendo as especificaÃÃes da norma internacional ANSI18 que determina condiÃÃes funcionais para bebedouros com refrigeraÃÃo mecÃnica incorporada, concomitantemente buscando atender aos requisitos para a certificaÃÃo ENERGY STAR quanto ao critÃrio de eficiÃncia energÃtica. Para tanto foram realizadas as etapas de i) Modelagem e IdentificaÃÃo do Processo: foi desenvolvido um modelo em termos de funÃÃo de transferÃncia do sistema de refrigeraÃÃo termoelÃtrico de fluidos atravÃs de modelagem fenomenolÃgica; foram realizados experimentos para a identificaÃÃo de parÃmetros de modelos discretos pelo mÃtodo caixa branca; foi desenvolvido critÃrio de seleÃÃo de modelo baseado na capacidade de simulaÃÃo e caracterÃsticas do resÃduo de simulaÃÃo; ii) Estudo do Controlador Preditivo Baseado em Modelo: foi projetado e implementado na planta um controlador preditivo baseado em um dos modelos parametrizados para regulaÃÃo da temperatura do reservatÃrio interno; foi analisado o desempenho do controlador segundo a norma regulamentadora; iii) Estudo da EficiÃncia do Controlador: foi analisado o desempenho do controlador quanto a capacidade do protÃtipo em atender aos requisitos que o qualificam Ã obtenÃÃo de certificado segundo critÃrio de eficiÃncia energÃtica para regulaÃÃo da temperatura interna do reservatÃrio e, por fim, realizado um estudo comparativo entre a estratÃgia de controle biestÃvel aplicada atualmente ao processo e a estratÃgia proposta. The rational use of resources is a recurring theme in sustainable development discussions and has stimulated the development of more efficient electrical power consumption appliances. Regulators and Certifiers agencies set standards for the functionality requirements and for the electric power consumption classification of devices in order to formalize the relationship between performance and maintenance of these resources indefinitely. Thus a model based predictive controller was applied to a thermoelectric cooler to attain the international standard ANSI18 specifications for water cooler dispensers and to meet ENERGY STAR$ iny^{ extregistered}$ energy efficiency requirements. A phenomenological linear model was obtained and the respective parameters were identified by using least squares algorithm; experiments were performed to identify the parameters of the discrete transfer functions; a model criterion selection based on simulation capabilities and residue characteristics was developed; a model based predictive controller was designed and applied using one of the models identified; the controller performance was analyzed attending to the ANSI18 standard and according to energy performance certificates; a comparative study between the bistable control and the proposed strategy was made for performance analysis. Simulation and experimental tests have shown compromise between the simulation capability and residue characteristic criterion. The closed loop system behavior allowed energy saving in standby temperature regulating compared to thermostat control mode. The new control strategy achieved ENERGY STAR energy-efficiency criteria certification requirements infeasible for traditional regulation.

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Amaral, Daniel Lopes. "Melhoria na eficiência energética de um refrigerador termoelétrico: controle preditivo baseado em modelo aplicado à regulação da temperatura do reservatório de água gelada." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2013. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5821.

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AMARAL, D. L. Melhoria na eficiência energética de um refrigerador termoelétrico: controle preditivo baseado em modelo aplicado à regulação da temperatura do reservatório de água gelada. 2013. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T13:27:14Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_dlamaral.pdf: 4285716 bytes, checksum: 0b51273c3ef3540e6257981787f554f8 (MD5) Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-09-16T17:15:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_dlamaral.pdf: 4285716 bytes, checksum: 0b51273c3ef3540e6257981787f554f8 (MD5) Made available in DSpace on 2013-09-16T17:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_dlamaral.pdf: 4285716 bytes, checksum: 0b51273c3ef3540e6257981787f554f8 (MD5) Previous issue date: 2013-07-31 The rational use of resources is a recurring theme in sustainable development discussions and has stimulated the development of more efficient electrical power consumption appliances. Regulators and Certifiers agencies set standards for the functionality requirements and for the electric power consumption classification of devices in order to formalize the relationship between performance and maintenance of these resources indefinitely. Thus a model based predictive controller was applied to a thermoelectric cooler to attain the international standard ANSI18 specifications for water cooler dispensers and to meet ENERGY STAR$ iny^{ extregistered}$ energy efficiency requirements. A phenomenological linear model was obtained and the respective parameters were identified by using least squares algorithm; experiments were performed to identify the parameters of the discrete transfer functions; a model criterion selection based on simulation capabilities and residue characteristics was developed; a model based predictive controller was designed and applied using one of the models identified; the controller performance was analyzed attending to the ANSI18 standard and according to energy performance certificates; a comparative study between the bistable control and the proposed strategy was made for performance analysis. Simulation and experimental tests have shown compromise between the simulation capability and residue characteristic criterion. The closed loop system behavior allowed energy saving in standby temperature regulating compared to thermostat control mode. The new control strategy achieved ENERGY STAR energy-efficiency criteria certification requirements infeasible for traditional regulation. O uso racional de recursos é pauta recorrente nas discussões acerca do desenvolvimento sustentável e tem estimulado o projeto de equipamentos mais eficientes quanto ao consumo de energia elétrica. Agentes regulamentadores e certificadores estabelecem regras para o funcionamento e para a classificação de eletrodomésticos quanto ao consumo de energia elétrica a fim de formalizar a relação entre o desempenho dos mesmos e a manutenção indefinida dos recursos. Nesse contexto, lança-se mão do projeto de um controlador preditivo baseado em modelo aplicado à regulação da temperatura do reservatório de água gelada de um refrigerador termoelétrico obedecendo as especificações da norma internacional ANSI18 que determina condições funcionais para bebedouros com refrigeração mecânica incorporada, concomitantemente buscando atender aos requisitos para a certificação ENERGY STAR quanto ao critério de eficiência energética. Para tanto foram realizadas as etapas de i) Modelagem e Identificação do Processo: foi desenvolvido um modelo em termos de função de transferência do sistema de refrigeração termoelétrico de fluidos através de modelagem fenomenológica; foram realizados experimentos para a identificação de parâmetros de modelos discretos pelo método caixa branca; foi desenvolvido critério de seleção de modelo baseado na capacidade de simulação e características do resíduo de simulação; ii) Estudo do Controlador Preditivo Baseado em Modelo: foi projetado e implementado na planta um controlador preditivo baseado em um dos modelos parametrizados para regulação da temperatura do reservatório interno; foi analisado o desempenho do controlador segundo a norma regulamentadora; iii) Estudo da Eficiência do Controlador: foi analisado o desempenho do controlador quanto a capacidade do protótipo em atender aos requisitos que o qualificam à obtenção de certificado segundo critério de eficiência energética para regulação da temperatura interna do reservatório e, por fim, realizado um estudo comparativo entre a estratégia de controle biestável aplicada atualmente ao processo e a estratégia proposta.

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Lopes, Jos? Soares Batista. "Controle preditivo robusto baseado em desigualdades matriciais lineares aplicado a um sistema de tanques acoplados." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/15339.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseSBL_DISSERT.pdf: 1769944 bytes, checksum: 43863b3b32771c922314a0fa73be8bf8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 This work deals with an on-line control strategy based on Robust Model Predictive Control (RMPC) technique applied in a real coupled tanks system. This process consists of two coupled tanks and a pump to feed the liquid to the system. The control objective (regulator problem) is to keep the tanks levels in the considered operation point even in the presence of disturbance. The RMPC is a technique that allows explicit incorporation of the plant uncertainty in the problem formulation. The goal is to design, at each time step, a state-feedback control law that minimizes a 'worst-case' infinite horizon objective function, subject to constraint in the control. The existence of a feedback control law satisfying the input constraints is reduced to a convex optimization over linear matrix inequalities (LMIs) problem. It is shown in this work that for the plant uncertainty described by the polytope, the feasible receding horizon state feedback control design is robustly stabilizing. The software implementation of the RMPC is made using Scilab, and its communication with Coupled Tanks Systems is done through the OLE for Process Control (OPC) industrial protocol Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma estrat?gia de controle on-line baseado no Controlador Preditivo Robusto (RMPC, acr?nimo do ingl?s Robust Model Predictive Control) aplicado a um sistema real de tanques acoplados. Este processo consiste em sistema de dois tanques conectados, cujo liquido ? enviado aos mesmos por uma bomba. O objetivo do controle (problema regulat?rio) ? deixar os n?veis dos tanques no ponto de opera??o considerado, mesmo na presen?a de perturba??es. A s?ntese da t?cnica RMPC consiste em incorporar de forma explicita as incertezas da planta na formula??o do problema. O objetivo do projeto, a cada per?odo de amostragem, ? encontrar uma realimenta??o de estados que minimiza o pior caso de uma fun??o objetivo com horizonte infinito, sujeita a restri??es no sinal de controle. O problema original, do tipo Min-max, ? reduzido em a problema de otimiza??o convexa expresso em desigualdades matriciais lineares (LMI, Linear Matriz Inequalities). Mostram-se, neste trabalho, a descri??o da incerteza da planta na forma polit?pica e as condi??es de factibilidade do problema de otimiza??o. A implementa??o do algoritmo RMPC foi feita utilizando o software Scilab e a sua comunica??o com o sistema de tanques acoplados foi feita atrav?s do protocolo OPC (do ingl?s OLE for Process Control)

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Dias, Rafael Nunes Hidalgo Monteiro. "Análise comparativa de técnicas de controle Fuzzy e matriz dinâmica aplicadas à máquina de corrente contínua." Universidade Federal de Goiás, 2017. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8098.

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Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2018-01-10T15:49:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Nunes Hidalgo Monteiro Dias - 2017.pdf: 14690145 bytes, checksum: d12e70a2cd0ee1087a184468c55f0b08 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-11T11:02:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Nunes Hidalgo Monteiro Dias - 2017.pdf: 14690145 bytes, checksum: d12e70a2cd0ee1087a184468c55f0b08 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2018-01-11T11:02:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Rafael Nunes Hidalgo Monteiro Dias - 2017.pdf: 14690145 bytes, checksum: d12e70a2cd0ee1087a184468c55f0b08 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-27 This work presents a comparison between Fuzzy and dynamic matrix controllers. These controllers are applied to the direct current (DC) motor speed control, triggered by fully controlled three-phase rectifier. The construction of the real system and the development and validation of the computational model are described. The controllers’ parameters are obtained through an optimization process. Both control techniques are compared and results indicate better performance of the optimized controllers, which suggest their promise in nonlinear systems’ control, in which seeks out control without error, that fulfills well its duty and its able to resist the fatigues. Este trabalho apresenta o comparativo entre os controladores Fuzzy e matriz dinâmica. Estes controladores são aplicados ao controle de velocidade do motor de corrente contínua, acionado por retificador trifásico totalmente controlado. A metodologia parte da construção do sistema real e do desenvolvimento e validação do modelo computacional. A obtenção dos parâmetros dos controladores é realizada através do processo de otimização. Realiza-se análise comparativa entre as técnicas de controle e os resultados apontam para a proeminência de controladores sintonizados via processo de otimização como técnica promissora a ser empregada em controle de sistemas não lineares, nos quais buscam-se controle em que não há erro, que cumpra bem o seu dever e apto para resistir às fadigas.

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Pinto, Lázaro Rubens Araújo. "Aplicação de controlador preditivo baseado em modelo (MPC) para sistema de geração distribuída constituído por inversor trifásico a quatro braços." Universidade Federal de Goiás, 2017. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/7853.

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Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-06T12:04:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lázaro Rubens Araújo Pinto - 2017.pdf: 16272237 bytes, checksum: 9f3d1693d0282cbf28a35702c1a9cf17 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-10-06T12:04:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lázaro Rubens Araújo Pinto - 2017.pdf: 16272237 bytes, checksum: 9f3d1693d0282cbf28a35702c1a9cf17 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2017-10-06T12:04:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lázaro Rubens Araújo Pinto - 2017.pdf: 16272237 bytes, checksum: 9f3d1693d0282cbf28a35702c1a9cf17 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-07 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This work proposes an analysis of the closed-loop operation of a distributed generation system connected to a three-phase four-wire AC power system by a three-phase four-leg inverter. The modulation strategy adopted for this inverter is determined by the Model Predictive Control (MPC) method. Reasons for the use of this topology and the control method are discussed. The chosen structure for the MPC predictive control aims to supply of active and reactive power by the inverter in order to maximize the power factor measured by the four-wire AC source (Y-n). Four possible cases of operation are reported for the analysis of the proposal in the three-phase four-leg inverter and other two cases for a three-phase full-bridge inverter (3F) for comparison purposes. Based on the monitoring of the active powers involved and the other variables of interest, it was possible to exemplify the achievement of the proposed objectives and validate the adopted method, at least under modeling and software simulation level. Este trabalho propõe uma análise da operação em malha fechada de um sistema de geração distribuída para conexão em um sistema trifásico a quatro fios, a partir do controle de um inversor trifásico a quatro braços. A estratégia de modulação adotada para este inversor é determinada pelo método de controle preditivo baseado em modelo (MPC - Model Predictive Control). Justificativas para a utilização dessa topologia e do método de controle são discutidas. A estrutura escolhida para o controle preditivo MPC objetiva o fornecimento de potência ativa e reativa pelo inversor tendo em vista a maximização do fator de potência medido a partir da fonte pela fonte CA a quatro fios (Y-n). Quatro casos são abordados para análise da proposta no inversor trifásico a quatro braços e dois casos para um inversor trifásico em ponte completa (3F) para efeito de comparação. Baseando-se no monitoramento das potências elétricas envolvidas e nas demais grandezas de interesse, foi possível concluir que os resultados de simulações exemplificam o alcance dos objetivos propostos e validam o método adotado, pelo menos em relação à modelagem matemática empregada e à simulação do sistema de geração proposto em ambiente computacional.

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Cedro, Carlos Costa. "USAR: um modelo preditivo para avaliação da acessibilidade em tecnologias assistivas baseadas em realidade aumentada." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1372.

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Abstract:

Atualmente cerca de 15% da população mundial possui algum tipo de deficiência. Para estas pessoas o uso das tecnologias assistivas é essencial. A realidade aumentada surge como uma importante alternativa, para a criação de novas tecnologias assistivas, devido às suas inúmeras formas de rastreamento do participante, que, se combinadas, conseguem proporcionar novas possibilidades de interação. Entretanto, o uso da realidade aumentada, no contexto das tecnologias assistivas, não é uma panaceia, pois cada deficiência é única, assim como cada pessoa possui suas próprias particularidades. Portanto, é importante analisar a acessibilidade destas aplicações, para que o benefício do seu uso possa ser realmente assegurado. Esta dissertação propõe um modelo preditivo de avaliação, baseado no Design Universal e na norma ISO 9241-171. Este modelo é capaz de avaliar a acessibilidade de aplicações de realidade aumentada, quando usadas como tecnologias assistivas. O processo de avaliação consiste no preenchimento de questionários, compostos por questões claras e inteligíveis, para que possam atender à um público multidisciplinar, sem a exigência de qualquer conhecimento prévio em avaliação de acessibilidade. O produto da avaliação feita pelos questionários é um indicador de acessibilidade, que representa o grau de conformidade com os requisitos de acessibilidade. A aplicação dos questionários é sensível ao contexto, cada questionário inclui guias de utilização, que contém os requisitos mínimos do participante, para cada critério de avaliação, desta forma, é possível obter uma visão holística da avaliação, que pode ser customizada para cada participante ou generalizada para uma deficiência específica. O principal objetivo desta dissertação é propor um modelo preditivo, para a avaliação da acessibilidade, servindo aos educadores especiais, desenvolvedores e consumidores de tecnologias assistivas, como critério para a utilização ou não das aplicações de realidade aumentada. Currently about 15% of the world population has some type of disability. For these people the use of assistive technologies is essential. Augmented reality emerges as an important alternative to the creation of new assistive technologies, due to its numerous forms of participant tracking, which, if combined, can provide new possibilities for interaction. However, the use of augmented reality in the context of assistive technology is not a panacea, as each disability is unique, as well as each person has its own peculiarities. Therefore, it is important to analyze the accessibility of these applications, to ensure the benefit of its use effectively. This work proposes a predictive evaluation model, based on universal design and ISO 9241-171 standard. This model is able to evaluate the accessibility of augmented reality applications, when used as assistive technologies. The evaluation process consists of completing questionnaires, composed of clear and intelligible issues, so that they can meet the multidisciplinary public, without requiring any prior knowledge in evaluating accessibility. The product of evaluation made by questionnaires is a numerical indicator of accessibility, which represents the degree of compliance with accessibility requirements. The questions are sensitives to context, each questionnaire includes guidelines, which contains the minimum requirements of the participant, for each criteria, it is thus possible to obtain a holistic view of the evaluation, which can be customized for each participant or generalized to a specific disability. The main objective of this work is to propose a predictive model for the evaluation of accessibility, serving special educators, developers and assistive technology consumers, as a criteria for the decision of use of augmented reality applications.

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Yamashita, André Shigueo. "Desenvolvimento de técnicas de sintonia baseadas em otimização multi-objetivo para controladores preditivos por modelo." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28122015-164150/.

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Abstract:

Neste trabalho foram desenvolvidas duas técnicas de sintonia para controladores preditivos por modelo. Ambas visam minimizar a soma do erro quadrático entre respostas do sistema em malha fechada e trajetórias de referência pré-definidas; a primeira resolve um problema de otimização lexicográfica enquanto a segunda resolve um problema de otimização de compromisso. As vantagens dos métodos apresentados são: maior automatização, definição de objetivos de sintonia intuitiva que considera especificações na dinâmica do processo, uma métrica no domínio do tempo e é capaz de incluir o conhecimento do engenheiro de controle em uma técnica de sintonia confiável. Um estudo de caso no sistema de craqueamento catalítico ilustrou a flexibilidade de definição dos objetivos da técnica lexicográfica. Um estudo de caso sobre uma coluna de fracionadora de óleo pesado em malha fechada com um controlador preditivo por modelo comparou ambas as estratégias de sintonia desenvolvidas aqui e pode-se concluir que a técnica lexicográfica dá prioridade aos objetivos importantes enquanto a técnica de compromisso calcula uma solução média, com respeito aos objetivos. A técnica de compromisso foi comparada a um método de sintonia da literatura quanto a aplicação em um controlador preditivo de horizonte infinito com targets para as entradas e controle por faixas das saídas com uma coluna de destilação. Observou-se que a técnica desenvolvida aqui é computacionalmente mais rápida e não requer a escolha de uma solução não-dominada dentre um conjunto de soluções de Pareto. Aplicações reais de controle preditivo são severamente afetadas por incerteza de modelo. Estendeu-se as técnicas desenvolvidas aqui para considerar o caso de incerteza multi-planta, calculando parâmetros de sintonia robustos para controladores nominais, visando tratar o compromisso entre performance e estabilidade e robustez da malha fechada. Um controlador preditivo de horizonte infinito foi sintonizado de forma robusta e comparado com um controlador preditivo robusto em malha fechada com um modelo de separadora C3/C4. Observou-se que este consegue controlar melhor o processo, entretanto, tem um tempo de computação duas ordens de grandeza maior que o controlador nominal, em operação on-line. Two multi-objective optimization based tuning techniques for Model Predictive Control (MPC) were developed. Both take into account the sum of the squared errors between closed-loop trajectories and reference responses based on pre-defined goals as tuning objectives; one solves a lexicographic optimization to obtain an optimum set of tuning parameters (LTT), whereas the other solves a compromise optimization problem (CTT). The main advantages are an automated framework, and straightforward goal definition, which are capable of taking into account a specification on the process dynamics, a time-domain metrics, and of embedding the control engineers knowledge into a reliable approach. A fluid catalytic cracking tuning case study unveiled the goal definition flexibility of the LTT, with respect to output tracking and variable coupling. A heavy oil fractionator in closed-loop with a MPC case study compared both tuning techniques developed here, and it was observed that the LTT in fact prioritizes the main objectives, whereas the CTT yields an average solution, in terms of the tuning objectives. The CTT was compared to another multi-objective tuning technique from the literature, in the tuning of a MPC with input targets and output zone control in closed-loop with a crude distillation unit model. The simulation results showed that the CTT allows for faster results, regarding the computational time to compute the tuning parameters and there is no need of a posteriori decisions to select the best non-dominated solution. Real MPC applications are strongly hindered by model uncertainty. This limitation was addressed by the extension of the tuning techniques to account for multi-plant model uncertainty, thus obtaining optimum robustly tuned parameters for nominal controllers, addressing the trade-off between robustness and performance. A robustly tuned Infinite Horizon MPC (IHMPC) was compared to a Robust IHMPC, in closed-loop with a C3/C4 splitter system model. It was observed in a simulation that even though the latter yields better output responses, it is two orders of magnitude slower than the former in online operation.

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PINHEIRO, Tarcísio Carlos Farias. "Controle MPC multivariável com restrições usando funções de Laguerre." Universidade Federal do Pará, 2018. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10067.

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Abstract:

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-28T13:22:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_controlempcmultivariavel.pdf: 17090263 bytes, checksum: 9c35a8e3be627f9a64e83d1d833824c8 (MD5) Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-28T13:23:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_controlempcmultivariavel.pdf: 17090263 bytes, checksum: 9c35a8e3be627f9a64e83d1d833824c8 (MD5) Made available in DSpace on 2018-06-28T13:23:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_controlempcmultivariavel.pdf: 17090263 bytes, checksum: 9c35a8e3be627f9a64e83d1d833824c8 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas Neste trabalho apresenta-se o projeto de um controlador preditivo multivariável baseado em modelo, com restrições, usando as Funções de Laguerre, tendo o intuito de demonstrar os benefícios e facilidades da aplicação deste tipo de controlador em sistemas MIMO (MultipleInput and Multiple-Output) com restrições. O controlador proposto apresenta a vantagem de diminuir a carga computacional utilizada para resolver o problema de otimização envolvido no projeto, isto porque utiliza uma rede de filtros de funções ortonormais de Laguerre para obter a trajetória futura do sinal de controle dentro de um horizonte de predição, além de melhorar o compromisso entre a viabilidade do sinal de controle e o desempenho de malha fechada do sistema para os casos com restrições, no qual as funções de Laguerre são utilizadas em conjunto com a Programação Quadrática de Hildreth para encontrar a solução ótima do sinal de controle com restrições. Este controlador apresenta grandes vantagens se comparado com o controle preditivo baseado em modelo em sua abordagem clássica, em que os operadores de avanço de tempo são utilizados para predizer a trajetória futura do sinal de controle, o que leva à soluções, em alguns casos, pouco satisfatórias, e a uma alta carga computacional para casos onde o sinal de controle requer um longo horizonte de predição e uma alto desempenho em malha fechada. Este trabalho também relata testes experimentais com um manipulador robótico configurado como um sistema MIMO com três entradas e três saídas e testes simulados com a coluna de destilação binária de Wood e Berry que é um sistema MIMO com duas entradas e duas saídas, contendo atrasos de transporte. Os testes têm como objetivo comparar os resultados do controlador apresentado com o controlador que usa a abordagem tradicional e com isso demonstrar as vantagens do método usando as funções de Laguerre e sua eficiência para sistemas MIMO. This work presents a constrained multivariable model predictive controller using Laguerre Functions. This controller uses a set of orthonormal Laguerre networks for representation of the control trajectory within a control horizon. In order to demonstrate the advantages of applying this type of controller in MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) systems, the Laguerre Functions Functions are used to decrease the computational load used to calculate the optimal control. In addition, It improves the compromise between control signal viability and closed-loop performance of the system. The Laguerre Functions are also used in conjunction with Hildreth’s Quadratic Programming to find the optimal solution for the case where the control signal is constrained. The proposed controller presents advantages when compared to the classical model predictive control approach, where forward shift operators are used to predict the future trajectory of the control signal, leading to unsatisfactory solutions and a high computational load for cases where the control signal demands a long prediction horizon and a high closed-loop performance.It is also reported the practical testes with a robotic manipulator configured as a MIMO system with three inputs and three outputs and tests simulated with the Wood and Berry binary distillation column which is a MIMO system with two inputs and two outputs, also containing transport time delays. The tests aim to compare the controller results presented with the traditional predictive control approach and thereby demonstrate the advantages of the method using the Laguerre functions and their efficiency for MIMO systems.

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Strutzel, Flávio Augusto Martins. "Controle IHMPC de um processo industrial de hidrotratamento de diesel." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-24062014-102335/.

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Neste trabalho é abordado o problema de controle e de otimização de unidades industriais de hidrotratamento de diesel (UHDT) por controladores MPC (Model Predictive Control). É apresentado um breve histórico dos controladores MPC convencionais e de horizonte infinito (IHMPC), bem como uma breve descrição do processo de Hidrotratamento de Diesel e das particularidades da aplicação do controle de processos a este tipo de planta industrial. Em seguida foi gerado, passo a passo, um algoritmo de controle que sumarizou e agregou características de vários controladores MPC disponíveis na literatura aberta, em especial os que foram desenvolvidos ao longo dos últimos anos pelo laboratório de simulação e controle da USP (LSCP), a fim de se obter um algoritmo adequado para a solução do problema de controle abordado. Em ambiente computacional de simulação, o algoritmo resultante possibilitou controlar e otimizar simultaneamente processos contínuos, sendo capaz de estabilizar a planta industrial de forma robusta e, ao mesmo tempo, aumentar a lucratividade de sua operação. Para tanto, foi desenvolvida uma função objetivo econômica que aumentou a conversão da carga bruta em produtos hidrotratados e minimizou o consumo de insumos, sendo que essa correlação foi agregada ao algoritmo de controle. As simulações permitiram que as estratégias de controle previamente discutidas pudessem ser testadas e seus resultados apresentados e debatidos. This work addresses the control and optimization problem of industrial diesel hydrotreating units (UHDT) by MPC controllers (Model Predictive Control). It is presented a brief historical of conventional MPC controllers and infinite horizon controllers (IHMPC), as well as a brief description of the Diesel Hydrotreating process and the particulars of the application of process control for this type of industrial plant. It was then generated, step by step, one algorithm that summarized and aggregated control characteristics of various MPC controllers available in the open literature, in particular those that have been developed over the past few years by USPs laboratory of simulation and control of (LSCP), in order to obtain an algorithm suitable for solving the addressed control problem. In a computational simulation environment, the resulting algorithm allowed to simultaneously control and optimize continuous processes, being able to robustly stabilize the industrial plant and at the same time increase the profitability of its operation. For this purpose, an \"objective function\" was developed which increased the economic conversion of crude feed to hydrotreated product and minimized the consumption of raw materials, and this correlation was added to the control algorithm. The simulations allowed that the previously discussed control strategies could be tested and the results presented and discussed.

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Sguarezi, Filho Alfeu Joãozinho. "Controle de potências ativa e reativa de geradores de indução trifásicos de rotor bobinado para aplicação em geração eólica com a utilização de controladores baseados no modelo matemático dinâmico do gerador." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260744.

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Orientador: Ernesto Ruppert Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-17T02:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SguareziFilho_AlfeuJoaozinho_D.pdf: 7551857 bytes, checksum: a213e4502091f76c91d03fd013f66970 (MD5) Previous issue date: 2010 Resumo: A energia eólica surge como alternativa à crescente demanda por energia elétrica e as preocupações com as reduções de emissão de materiais poluentes no mundo todo. Nesse contexto, o objetivo desta tese é o de propor o uso de três tipos de controladores de potências ativa e reativa do gerador de indução trifásico com rotor bobinado para uso em parques eólicos. Os controladores propostos são o controlador deadbeat, o controlador por desacoplamento de fluxo de enrolamento de estator associado com o controlador deadbeat e, finalmente, o controlador preditivo, todos eles baseados na modelagem dinâmica do gerador. O gerador tem tanto seu enrolamento de estator diretamente conectado à rede elétrica e seu enrolamento de rotor conectado à rede através de um conversor bidirecional que permite ao fluxo de potência apresentar um comportamento bidirecional. Avalia-se também o desempenho dos controladores de potências mencionados quando existem erros nos parâmetros estimados do gerador. Resultados de simulação computacional do modelo matemático dinâmico do sistema bem como resultados experimentais obtidos em uma montagem de bancada são apresentados para comprovação das propostas. Abstract: Wind energy is an alternative to the growing demand for electricity and concerns about emission reductions of pollutants worldwide. In this context, the objective of this thesis is to propose the use of three types of real and reactive power controllers of the wound rotor three phase induction generator to be used in wind farms. The proposed controllers are the deadbeat controller, the controller by decoupling stator winding magnetic flux associated with the deadbeat controller and finally, the predictive control, all based on the generator dynamic mathematical model. The generator has its stator windings directly connected to the grid as its rotor windings connected to the network through a bi-directional converter that allows the power flow in the two directions. It also evaluates the performance of the mentioned power controllers when there are errors in the estimated generator's parameters. Results of computer simulations of the system dynamic mathematical model and experimental results obtained on a laboratory assembly are presented to check the proposals. Doutorado Energia Eletrica Doutor em Engenharia Elétrica

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MOUTINHO, Marcelo Nascimento. "Estratégias de controle digital a parâmetros fixos e supervisionados por lógica fuzzy aplicadas na melhoria do desempenho de sistemas elétricos de potência: resultados simulados e com experimentação em um micro gerador de energia." Universidade Federal do Pará, 2014. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9254.

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Abstract:

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-05T18:13:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstrategiasControleDigital.pdf: 13991215 bytes, checksum: 031550b79d39024d06a11bd969ea2497 (MD5) Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2017-10-10T17:05:51Z (GMT) Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T15:40:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstrategiasControleDigital.pdf: 13991215 bytes, checksum: 031550b79d39024d06a11bd969ea2497 (MD5) Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-14T14:38:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstrategiasControleDigital.pdf: 13991215 bytes, checksum: 031550b79d39024d06a11bd969ea2497 (MD5) Made available in DSpace on 2017-11-14T14:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstrategiasControleDigital.pdf: 13991215 bytes, checksum: 031550b79d39024d06a11bd969ea2497 (MD5) Previous issue date: 2014-04-30 Este trabalho apresenta os resultados, simulados e com experimentação, obtidos nos estudos relacionados ao projeto e à implementação de estratégias avançadas de controle digital preditivo do tipo Generalized Predictive Control e supervisionado por lógica fuzzy, aplicadas ao controle e auxílio na melhoria da estabilidade de sistemas elétricos de potência. Uma das principais contribuições deste trabalho é de natureza prática já que a avaliação de uma parte das estratégias de controle preditivo propostas será realizada por meio de testes em um sistema de potência real e de escala reduzida. Outras contribuições do trabalho incluem: a) o desenvolvimento e a validação de um simulador computacional de sistemas de potência utilizado para avaliar dinamicamente o comportamento das estruturas de controle propostas quando o sistema de potência estudado é submetido a contingências operacionais comumente observadas durante sua operação; b) a montagem de um protótipo de sistema de potência real e de escala reduzida utilizado nos ensaios de avaliação de uma parte das estratégias de controle preditivo propostas. O protótipo de sistema de potência, formado por um motor de corrente contínua acoplado a um gerador síncrono de polos salientes conectado a um sistema de potência de escala comercial por uma pequena linha de transmissão, foi montado no Centro de Tecnologia da ELETROBRAS-ELETRONORTE (LACEN), localizado em Belém, Pará. Com os recursos deste protótipo, é possível avaliar e validar estratégias avançadas de controle, monitoração e manutenção preditiva aplicadas às máquinas elétricas rotativas em operação na ELETROBRAS-ELETRONORTE. This thesis presents the experimental and simulated results obtained in the project and implementation of Generalized Predictive Control, an advanced digital predictive control technique, and fuzzy logic, applied to control and improvement of the stability of electric power systems. One of the main contributions of this thesis is of pratical nature, since a part of the proposed predictive control strategies were experimentaly avaliated by real avaliation tests. These tests are realized with a small scale real power system. There are other contributions like these: a) the project and validation of a computational power system simulator used to evaluate the behavior of the proposed control structures when operational contingencies, commonly observed in normal operation of the power system, are simulated; b) assembly a prototype of a small scale real electric power system used to evaluate a part of the proposed predictive control techniques. The assembled power system prototype is formed by two electric machines: a DC motor and a salient-pole synchronous generator. These two machines are mechanicaly coupled and connected to a commercial power system through a small transmission line simulator. The prototype was assembled at the Centro de Tecnologia da ELETROBRAS-ELETRONORTE (LACEN), located in Belém, Pará, Brazil. Using the prototype's features, it is possible to evaluate and validate advanced monitoring and control strategies. After these avaliations, these strategies can be used as predictive maintenance tools for the rotating electrical machines in operation at ELETROBRAS-ELETRONORTE.

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Casillo, Danielle Simone da Silva. "Controle preditivo n?o linear baseado no modelo de Hammerstein com prova de estabilidade." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2009. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/15130.

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Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleSSC.pdf: 1582089 bytes, checksum: 60ca15361e82c560b730f3d2c8f4b062 (MD5) Previous issue date: 2009-03-27 Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior The Predictive Controller has been receiving plenty attention in the last decades, because the need to understand, to analyze, to predict and to control real systems has been quickly growing with the technological and industrial progress. The objective of this thesis is to present a contribution for the development and implementation of Nonlinear Predictive Controllers based on Hammerstein model, as well as to its make properties evaluation. In this case, in the Nonlinear Predictive Controller development the time-step linearization method is used and a compensation term is introduced in order to improve the controller performance. The main motivation of this thesis is the study and stability guarantee for the Nonlinear Predictive Controller based on Hammerstein model. In this case, was used the concepts of sections and Popov Theorem. Simulation results with literature models shows that the proposed approaches are able to control with good performance and to guarantee the systems stability O Controle Preditivo tem recebido muita aten??o nas ?ltimas d?cadas, visto que a necessidade de compreender, analisar, predizer e controlar sistemas reais tem crescido rapidamente com o avan?o tecnol?gico e industrial. O objetivo desta tese ? apresentar uma contribui??o para o desenvolvimento e implementa??o de Controladores Preditivos N?o lineares baseado no modelo de Hammerstein, bem como fazer uma avalia??o de suas propriedades. Neste caso, no desenvolvimento do Controlador Preditivo N?o Linear utiliza-se o m?todo de lineariza??o por degrau de tempo e ? introduzido um termo de compensa??o a fim de melhorar o desempenho do mesmo. A principal motiva??o desta tese ? o estudo e a prova da estabilidade para o Controlador Preditivo N?o Linear baseado no modelo de Hammerstein. Para isso utilizou-se os conceitos de setores e Crit?rio de Popov. Testes de simula??o com modelos da literatura mostram que as abordagens propostas s?o capazes de controlar com um bom desempenho e garantir a estabilidade dos sistemas

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França, Alex Pereira. "Controle preditivo não-linear baseado em multimodelos aplicado ao motor de indução." [s.n.], 2010. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258912.

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Orientador: Edson Bim Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-16T22:20:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_AlexPereira_M.pdf: 3058764 bytes, checksum: beb5e6bdbba91505ff0ef14262e6be5c (MD5) Previous issue date: 2010 Resumo: Uma abordagem preditiva global-local para o controle de um motor de indução é apresentado nesta tese. O conceito de controle preditivo diz respeito a uma classe de controladores que tem se desenvolvido muito no âmbito do controle de sistemas de conversão de energia nos últimos anos, acompanhando o desenvolvimento da capacidade computacional dos sistemas microprocessados ao longo da última década. A técnica proposta é fundamentada numa lei de controle baseada em uin modelo identificado de um motor de indução. A identificação se dá de maneira experimental a partir da simulação de um motor de indução indiretamente orientado em função do fluxo do rotor, através de um modelo fuzzy do tipo Takagi-Sugeno TS com Funções de Base Ortonormal no consequente das regras.As ações de controle locais são combinadas são combinadas pela ativação das regras do modelo local devido, e a ação de controle global resultante é aplicada ao controle de velocidade do motor de indução. Este método permite ao controlador a inclusão nos parâmetros de controle das não-linearidades e restrições inerentes ao controle do máquinas elétricas Abstract: A predictive global-local approach technic for induction motor control is presented in this thesis. Predictive control is a very wide class of controllers that have found rather recent applications in the control of electrical machines. Research on this topic has been increased in the last years due to the possibilities of today s microprocessors used for control. The proposed technique is founded on a identified model based predictive control. The identification technique applied in this method is based on the black box modeling of a Indirect Rotor Flux Oriented Induction Motor in stationary reference system through Takagi-Sugeno-TS fuzzy models with orthonormal base functions - OBF - on the rules consequents. Control actions are matched by local activation of the model rule because local and global control action is applied to speed control of an induction motor. This method allows the inclusion in the control parameters of non-linearities and constraints inherent the control of electrical machines Mestrado Energia Eletrica Mestre em Engenharia Elétrica

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Oliveira, Gustavo Henrique da Costa. "Controle preditivo para processos com incertezas estruturadas baseado em series de funões ortonormais." [s.n.], 1997. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/261198.

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Orientadores: Wagner Caradori do Amaral, Gerard Favier Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-07-22T22:18:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GustavoHenriquedaCosta_D.pdf: 7786049 bytes, checksum: fb44044f08bce5726ee1058b31327baf (MD5) Previous issue date: 1997 Resumo: Trabalho aborda o problema de controle de processos contendo incertezas estruturadas e restrições nos sinais de entrada e saída. A metodologia de controle utilizada é a dos controladores preditivos ou Model Based Predictive Controllers (MBPC). Esta técnica está, atualmente, bastante difundida, tanto no meio acadêmico como em aplicações práticas. A principal característica dos MBPC é a utilização de um modelo para a determinação de um conjunto de previsões da saída e, a lei de controle é calcula a em função destas previsões. Neste trabalho, para se obter um modelo não estruturado e projetar algoritmos de controle preditivo para processos incertos, propõe-se a utilização de séries de funções ortonormais, definidas a partir de um conhecimento aproximado da dinâmica dominante do processo. Neste contexto, são analisadas as abordagens de controle preditivo adaptativo e robusto. A lei de controle é calculada considerando que, no caso adaptativo, os parâmetros do modelo são obtidos utilizando-se um método de identificação e que, no caso robusto, os parâmetros do modelo pertencem a um intervalo de incerteza. As características dos algoritmos MBPC adaptativo e robusto, utilizando séries de funções ortonormais, são comparadas com outras estratégias de controle preditivo utilizando modelos estruturados (por exemplo, o modelo CARIMA), e modelos não estruturados (por exemplo, o modelo de resposta ao impulso). Mostra-se também que, sob determinadas condições de ajuste dos parâmetros dos controladores, o sistema em malha fechada é estável. O desempenho das abordagens propostas é ilustrado através de exemplos de simulação Abstract: The control of processes containing structured uncertainties and input / output signal constraints is investigated. The methodology used is that of predictive controllers or Model Based Predictive Controllers (MBPC), a technique which at present is widely used, for both academic and practical applications. The main characteristic of MBPC is the utilization of a model for the determination of a set of output predictions, with a control law calculated based on these predictions. In the present dissertation, a series of orthonormal functions, constructed using prior approximate knowledge of the dominant time constant of the process, is proposed for the obtention of a non-structured model, leading to predictive control algorithms for uncertain processes. The approaches of adaptive and robust control are analysed in this context. The control law is calculated: for adaptive predictive control, the parameters of the nominal model are obtained by using on-line identification, whereas for robust predictive control, parameters uncertainties are used to design the control law. The characteristics of adaptive and robust MBPC algorithms based on orthonormal series function modelling were compared to strategies for predictive control based on other models, both structured (such as the CARIMA model) and non-structured (such as the model of impulse response). Under certain conditions of parameter adjustment of the controllers, the closed-loop system proved to be stable. The performance of the proposed approaches is illustrated using simulation examples Doutorado Doutor em Engenharia Elétrica

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Claro, Érica Rejane Pereira. "Localização de canais afetando o desempenho de controladores preditivos baseados em modelos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/149927.

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O escopo desta dissertação é o desenvolvimento de um método para detectar os modelos da matriz dinâmica que estejam degradando o desempenho de controladores preditivos baseados em modelos. O método proposto se baseia na análise de correlação cruzada entre o erro nominal do controlador em malha fechada e a uma estimativa da contribuição de cada canal para o cálculo da saída, filtrada pela função de sensibilidade do controlador. Esse método pode ser empregado na auditoria de controladores com variáveis controladas em setpoints e/ou com variáveis que operem entre faixas, como é usual de se encontrar na indústria. Esta dissertação apresenta os resultados da aplicação bem sucedida do método no sistema de quatro tanques (JOHANSSON, 2000), para o qual três cenários foram avaliados. No primeiro cenário, o método localizou corretamente discrepâncias de ganho e de dinâmica de modelos de um controlador preditivo baseado em modelos (Model-based Predictive Controller, ou controlador MPC). No segundo, o método foi utilizado para avaliar a influência de uma variável externa para melhorar o desempenho de um controlador afetado por distúrbios não medidos. No terceiro cenário, o método localizou canais com modelos nulos que deveriam ser incluídos na matriz de controle de um controlador MPC de estrutura descentralizada. Os resultados deste estudo de caso foram comparados com aqueles obtidos pelo método proposto por BADWE, GUDI e PATWARDHAN (2009), constatando-se que o método proposto é mais robusto que o método usado na comparação, não demandando ajustes de parâmetros por parte do usuário para fornecer bons resultados. A dissertação inclui também um estudo de caso da aplicação industrial do método na auditoria de desempenho de um controlador preditivo linear de estrutura descentralizada, com doze variáveis controladas, oito manipuladas e quatro distúrbios não medidos, aplicado a um sistema de fracionamento de propeno e propano em uma indústria petroquímica. A auditoria permitiu reduzir o escopo de revisão do controlador a dezenove canais da matriz, sendo que quatorze destes correspondiam a canais com modelos nulos que deveriam ser incluídos na matriz. A eficácia do método foi comprovada repetindo-se a avaliação da qualidade de modelo para todas as variáveis controladas. The scope of this dissertation is the development of a method to detect the models of the dynamic matrix that are affecting the performance of model-based predictive controllers. The proposed method is based on the cross correlation analysis between the nominal controller error and an estimate of the contribution of each channel to the controller output, filtered by the controller nominal sensitivity function. The method can be used in the performance assessment of controllers employing variables controlled at the setpoint and/or those controlled within ranges. This dissertation presents the results of the successful application of the method to the quadruple-tank process (JOHANSSON, 2000), for which three scenarios were evaluated. In the first scenario, the method correctly located gain and dynamic mismatches on a model-based predictive controller (MPC controller). In the second one, the method was used to evaluate the influence of an external variable to improve the performance of a controller affected by unmeasured disturbances. In the third scenario, the method located null models that should be included in the dynamic matrix of a decentralized MPC controller. The results of the three scenarios were compared with the ones obtained through the method proposed by BADWE, GUDI e PATWARDHAN (2009). The proposed method was considered more robust than the reference one for not requiring parameters estimation performed by the user to provide good results. This dissertation also includes a case study about the application of the method on the performance assessment of an industrial linear predictive controller of decentralized structure. The controller has twelve controlled variables, eight manipulated variables, and four unmeasured disturbances and is applied to a propylene-propane fractionation system of a petrochemical industry. The performance assessment allowed reducing the scope of the controller revision to nineteen channels of the models matrix, fourteen of which were null models that should be included in the controller. The efficacy of the proposed method was confirmed by repeating the model quality evaluation for all the controlled variables.

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Dias, Samuel Vieira. "Controlador preditivo generalizado com anti-windup aplicado a um sistema de geração eólico baseado em DFIG." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2016. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22069.

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DIAS, S. V. Controlador preditivo generalizado com anti-windup aplicado a um sistema de geração eólico baseado em DFIG. 2016. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-02-14T10:29:36Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_svdias.pdf: 21214497 bytes, checksum: 5d34913b0982ddaa3507a959814329a7 (MD5) Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-02-23T14:01:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_svdias.pdf: 21214497 bytes, checksum: 5d34913b0982ddaa3507a959814329a7 (MD5) Made available in DSpace on 2017-02-23T14:01:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_svdias.pdf: 21214497 bytes, checksum: 5d34913b0982ddaa3507a959814329a7 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 This paper presents a continuous time predictive current controller applied to DFIG-based wind turbine. The controller design is based on the rotor current model and its tuning is carried out by adjusting two parameters. The first parameter is responsible for the continuous-time horizon and the second parameter tunes the filter, which is responsible to reduce electromagnetic torque/ instantaneous power ripple. Moreover, it addresses windup problems since the saturation model is part of the loop control. The simple tuning procedure and anti-windup scheme are the benefits of the proposed controller. The robustness of the design controller is verified by increasing the rotor’s resistance, so that the uncontrolled instantaneous power oscillations are reduced when compared with the conventional PI controller. Experimental results were carr Este trabalho apresenta uma nova estratégia de controle preditivo aplicada a um sistema de geração eólico baseado em DFIG. O projeto do controlador baseia-se em um modelo matemático da malha de corrente do rotor e sua sintonia é efetuada através de dois parâmetros de ajuste, um para obter uma resposta rápida ao seguimento de referência e o outro para reduzir as oscilações no sinal de controle. O primeiro parâmetro de ajuste utiliza horizonte de predição contínuo ao invés do tradicional horizonte discreto, o qual possibilita uma melhor sintonia do controlador, e o segundo baseia-se no projeto de um filtro para diminuir as oscilações no conjugado eletromagnético e nas potências instantâneas produzidas pelo sistema. Além disso, propõe-se a inclusão do modelo da saturação no controlador para evitar problemas de windup. A vantagem do uso deste controlador consiste na sua simplicidade de sintonia e capacidade de reduzir o tempo de permanência do sinal de controle em saturação, caso ocorra, e manter o sistema estável na saída desta não linearidade. É verificada a robustez do controlador proposto quando a resistência do rotor da máquina é aumentada, reduzindo as variações de potência não controladas ao ser comparado com controlador PI tradicional. Resultados experimentais são obtidos utilizando um protótipo de 3,7kW que mostram a eficácia do controlador desenvolvido quando o sistema é submetido a variações de potência, velocidade do rotor e afundamento de tensão simétrico.

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Grassi, Monica Oliveira. "Controle preditivo com modelo não-linear de um tanque de aquecimento em batelada." [s.n.], 1995. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266303.

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Orientador: Mario de Jesus Mendes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Made available in DSpace on 2018-07-20T05:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grassi_MonicaOliveira_M.pdf: 2709756 bytes, checksum: 5820ca2baa974113cadb629769ca1126 (MD5) Previous issue date: 1995 Resumo: Nos últimos anos vem-se assistindo ao desenvolvimento de estratégias de controle de processos não-lineares as quais incorporam um modelo do processo na estrutura do controlador. O Controle Preditivo com Modelo Não-linear (NMPC), uma das técnicas de controle avançado de processos não-lineares, utiliza o conhecimento da dinâmica do processo (um modelo explícito do mesmo) para determinar os movimentos futuros ótimos da variável manipulada para um dado horizonte de controle, através da minimização sobre um horizonte de predição de uma função objetivo (baseada numa trajetória de saída desejada). O objetivo do controle é garantir que a saída do processo aproxime-se o máximo possível da trajetória a ela imposta. Neste trabalho é feito um estudo por simulação do controle de um tanque de aquecimento em batelada hipotético, cujo modelo é constituído por um sistema de duas equações diferenciais ordinárias não-lineares de balanço de energia, usando a teoria do NMPC. O objetivo básico do trabalho é o de avaliar a influência dos parâmetros de projeto do NMPC sobre o desempenho do controlador. Para se evitar um problema de controle de dimensão muito elevada, as equações do modelo são discretizadas pelo método da Colocação Ortogonal em Elementos Finitos, fazendo-se uso de polinômios ortogonais de Jacobi ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: In the recent years, control strategies of nonlinear processes, which incorporate a model of the process in the controller strategy, are being developed. The Nonlinear Model Predictive Control (NMPC), one of the most advanced control technique, uses the process dynamic (a model) for determine future movements of the manipulated variable in a control horizon through the minimization in a prediction horizon of the objective function (based on the output desired). The aim of control is to assume that the output of , the process is closer to the imposed trajectory. In this work, it is done a control simulation study of a Batch Heating Tank, whose model contains a system of two differential ordinary nonlinear equations of the energy balance, using NMPC. The aim is to evaluate the influence of the design parameters of NMPC in the performance of the controller. So as to avoid a problem of high dimension, the model equations are discretization by Orthogonal Collocation, using Jacobi polynomials. The system of differential equations becomes algebraic and the optimal control is transformed into a Nonlinear Programming Problem (NLP) with the algebraic equations being part of the equality restrictions. The resulting problem is solved by a strategy which simultaneously solves and optimizes the algebraic model by applying the Successive Quadratic Programming (SQP) ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Mestrado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Mestre em Engenharia Química

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FORTUNATO, T. B. "Gerenciamento de reservatório de petróleo baseado em controle preditivo não linear por meio de filtro de partículas." Universidade Federal do Espírito Santo, 2018. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7818.

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Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10087_Dissertação Final de Mestrado - Társis Baia Fortunato PDF.20180423-141053.pdf: 2621561 bytes, checksum: 7c512f8e1eafe2e7278d5463307a03e0 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 A energia é um dos bens mais necessários da humanidade, e essa necessidade continua altamente depende da produção de petróleo e gás. Deste modo, os Sistemas de Produção de Petróleo (SPP) necessitam de avanços continuamente. Atualmente, duas técnicas que compõem as principais tendências da indústria de petróleo e contribuem para o avanço do SPP são o controle preditivo baseado em modelo do inglês Model Predictive Control (MPC) e as técnicas de estimação de estados. Os SPP possuem características de não linearidades que são vistas, em consequência, também nos modelos matemáticos que reproduzem seus comportamentos. Entretanto, o MPC é uma técnica madura somente para modelos lineares, e sua aplicação em processos não lineares é condicionada a hipóteses simplificadoras. A sua variante Non-Linear Model Predictive Control (NMPC), que utiliza modelos não lineares, tem sido indicada para utilização no controle de SPP, pois, não assume hipóteses simplificadoras. Os desafios do NMPC se encontram na resolução do problema de otimização baseada em modelo que integra sua metodologia e também no tratamento de incertezas. Sendo assim, tem sido comum associar NMPC com estimação de estados. Contudo, mesmo havendo várias técnicas de estimação disponíveis são poucas que lidam bem com o caráter não linear do modelo. Deste modo, esta dissertação propõe uma metodologia de controle de um sistema de produção de petróleo considerando a etapa de recuperação secundária waterflooding com um NMPC associado à estimação de estados. Ao desafio na etapa de otimização, é aplicada uma metodologia que reformula o problema de otimização como um problema de filtragem e o ótimo é estimado com o Filtro Partículas (PF), que nesta tarefa é renomeado para Particle Filter Optimization (PFO). Ao processo estimação de estados, é aplicado também um Filtro de Partículas que não faz nenhuma hipótese simplificadora em relação às incertezas não-Gaussianas. As simulações necessárias durante a aplicação das duas técnicas foram obtidas com o modelo que descreve o escoamento imiscível bifásico óleo-água e com o método Volumes Finitos na sua variante Two Point Flux Approximation. Os resultados mostraram que o PFO manteve a produção no set point e que a estimação de estados com PF foi satisfatória, pois, os resultados de monitoramento não apresentaram degeneração nem empobrecimento na reamostragem do PF. Os resultados a respeito do tratamento da incerteza demostraram que o PF foi capaz de reduzir a incerteza na saturação estimada.

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Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira. "An?lise e desenvolvimento de controladores preditivos multivari?veis baseados em multi-modelos bilineares." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008. http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/15123.

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Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndersonLOC.pdf: 927541 bytes, checksum: 73019c94d2a3901e38fc25a788ef32fd (MD5) Previous issue date: 2008-10-17 This work addresses issues related to analysis and development of multivariable predictive controllers based on bilinear multi-models. Linear Generalized Predictive Control (GPC) monovariable and multivariable is shown, and highlighted its properties, key features and applications in industry. Bilinear GPC, the basis for the development of this thesis, is presented by the time-step quasilinearization approach. Some results are presented using this controller in order to show its best performance when compared to linear GPC, since the bilinear models represent better the dynamics of certain processes. Time-step quasilinearization, due to the fact that it is an approximation, causes a prediction error, which limits the performance of this controller when prediction horizon increases. Due to its prediction error, Bilinear GPC with iterative compensation is shown in order to minimize this error, seeking a better performance than the classic Bilinear GPC. Results of iterative compensation algorithm are shown. The use of multi-model is discussed in this thesis, in order to correct the deficiency of controllers based on single model, when they are applied in cases with large operation ranges. Methods of measuring the distance between models, also called metrics, are the main contribution of this thesis. Several application results in simulated distillation columns, which are close enough to actual behaviour of them, are made, and the results have shown satisfactory Este trabalho aborda aspectos relacionados ? an?lise e ao desenvolvimento de controladores preditivos multivari?veis baseados em multi-modelos bilineares. O Controlador Preditivo Generalizado (GPC) Monovari?vel e Multivari?vel para o caso linear ? apresentado, sendo destacadas suas propriedades, caracter?sticas principais e aplica??es na ind?stria. O GPC bilinear, que ? o controlador base de todo o desenvolvimento desta Tese, ? apresentado atrav?s da abordagem da quasilineariza??o por degrau de tempo. Alguns resultados empregando este controlador s?o apresentados de forma a evidenciar o melhor desempenho do mesmo, quando comparado ao GPC linear, visto que os modelos bilineares representam melhor a din?mica de determinados processos. A quasilineariza??o por degrau de tempo, devido ao fato de ser uma aproxima??o, provoca um erro de predi??o, que limita o desempenho deste controlador ? medida que seu horizonte de predi??o aumenta. Devido ao referido erro de predi??o, o GPC bilinear com compensa??o iterativa ? mostrado de forma a minimizar o referido erro, buscando um melhor desempenho que o GPC bilinear cl?ssico. Alguns resultados utilizando o algoritmo de compensa??o iterativa s?o mostrados. O emprego dos multi-modelos ? abordado nesta Tese, buscando suprir a defici?ncia existente em controladores baseados em modelo ?nico, quando os mesmos s?o aplicados em processos com grandes faixas de opera??o. Formas de mensura??o de dist?ncia entre modelos, tamb?m chamadas de m?tricas, consistem na principal contribui??o desta Tese. Diversos resultados de aplica??o em colunas de destila??o simuladas, que se aproximam bastante do comportamento real das mesmas, foram realizados, e os resultados se mostraram satisfat?rios

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Mendonça, Luiz Henrique Souza. "Proposta de modelo para controle transporte público baseado em análise de confiabilidade." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2016. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167727.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2016. Made available in DSpace on 2016-09-20T04:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341913.pdf: 4867910 bytes, checksum: f2b82d7c3ee1ab9a3e7d93b087bd052f (MD5) Previous issue date: 2016 Desde os primeiros estudos na área de transporte público a confiabilidade do sistema é reconhecida como um dos principais fatores que determinam a escolha modal, e se mantém ainda hoje como uma das mais importantes características do sistema. Diversas estratégias de controle operacional foram criadas ao longo dos anos com o intuito de aumentar a confiabilidade e manter um nível de serviço satisfatório, mas raros são os casos de sistemas de transporte público no Brasil que utilizem estas estratégias com foco na operação do sistema. Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto da utilização de uma estratégia de reprogramação de veículos na confiabilidade de um sistema de transporte público através de um estudo de caso. Para tanto, analisa-se a operação de duas linhas de ônibus de um sistema de transporte público no estado de São Paulo, comparado a operação atual com o caso em que se aplica a estratégia de controle. A confiabilidade da operação foi usada como critério de comparação e foi possível demonstrar um incremento expressivo neste indicador com a utilização do controle operacional. Como resultado, este trabalho apresenta os benefícios da estratégia de controle analisada num caso específico e oferece um modelo que pode ser implementado de forma simples em sistemas de transporte de passageiros por ônibus. Abstract : Since the first studies on public transportation the reliability of the system is recognized as one of the main factors determining mode choice, and has maintained itself as one of the most important characteristics of the system up to this day. Various operational control strategies were created through the years with the objective of increasing reliability and maintaining a satisfactory level of service, but few are the cases of public transportation systems in Brazil in which these strategies are directed at the system?s operation. This work has the objective of evaluating the impacts of the utilization of a rescheduling strategy on the reliability of a public transportation system by means of a case study. To accomplish that, the operation of two bus lines of a public transportation system in the state of São Paulo are analyzed, comparing the current operation with the case in which the control strategy is deployed. The reliability of the system is used as the comparison criterion and it was possible to demonstrate a significant increment on that indicator with the use of operational control. As a result, this work presents the benefits of the strategy analyzed in a specific case and offers a model that could be easily implemented in public transportation systems based on buses.

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Santos, José Eduardo Weber dos. "Método de ajuste para MPC baseado em multi-cenários para sistemas não quadrados." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/141217.

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A utilização de controladores preditivos multivariáveis na indústria de processos cresceu significativamente nos últimos anos principalmente devido à versatilidade e a confiabilidade que essa ferramenta proporciona em termos de controle avançado. No entanto, aspectos relacionados à aplicação prática do que vem sendo desenvolvido no meio acadêmico possui pouca difusão na indústria devido às configurações clássicas adotadas, como sistemas quadrados (com o mesmo número de variáveis controladas e manipuladas), modelos lineares, utilização de setpoint e etc. diferindo daquilo que está disponível e é amplamente utilizado industrialmente: sistemas não-quadrados (geralmente com mais variáveis controladas do que manipuladas), modelos não-lineares e utilização de soft-constraints. Esse trabalho propõe uma metodologia para ajuste dos parâmetros presentes em um controlador preditivo, atento à variedade de algoritmos presentes na indústria de processos. Essa metodologia se baseia na obtenção do melhor desempenho alcançável para cada cenário de um modelo global do processo, atendendo as restrições de Número de Desempenho Robusto relativo (rRPN), Máxima Sensibilidade e restrições nas ações de controle. Baseado em um desempenho que é alcançável, o modelo linear global é escalonado (assim como a planta não-linear) e os pesos que levam o sistema para a melhor condição operacional são estimados. Essa técnica abrange controladores operando em faixas e/ou setpoint e configurações não-quadradas, i.e., com mais variáveis controladas do que manipuladas. A abordagem proposta foi testada em uma planta de quatro tanques esféricos com aquecimento apresentando resultados coerentes, corroborando seu potencial de aplicação industrial. Due to their versatility and reliability, Model Predictive Controllers (MPCs) are the standard solution for advanced process control in the process industry. However, there is a gap between the academic developments and the actual industrial applications, since the most academic studies focus on systems working with set-points and same number of manipulated and controlled variables, whereas the industrial application cope with non-squared configuration usually with several controlled variables in ranging and a reduced number of manipulated variables. This work proposes a tuning methodology for the countable parameters presents in a typical industrial predictive controller, considering the variety of the algorithms presents commercially in the process industry. This methodology is based on the estimation of the best attainable performance for each scenario of the global model of the process, constrained by the relative Robust Performance Number (rRPN), Maximal Sensitivity and restrictions in the control actions. Based on a performance that is attainable, the linear global model is scaled (and the non-linear) and the weights that lead the system to the best operational condition are estimated. This technique covers controllers operating in zones of control and/or set-point tracking and non-square configurations, i.e., with more controlled variables than manipulated. The proposed approach was tested in a Quadruple-Spherical tanks heating system presenting coherent results indicating its potential for industrial applications.

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Damasceno, Augusto de Caux Henriques. "Controle preditivo de corrente aplicado a um controlador de carga de baterias baseado em conversor CC-CC bidirecional." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2008. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2867.

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Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-17T18:48:14Z No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-25T12:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) Made available in DSpace on 2016-10-25T12:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 augustodecauxhenriquesdamasceno.pdf: 1206441 bytes, checksum: b40a5a479d4b647c9d2cf108c637b5b6 (MD5) Previous issue date: 2008-06-30 CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Este trabalho investiga a utilização do controle preditivo digital no modo corrente para controlarumconversorCC-CCbidirecionalconectadoaosistemadegeraçãofotovoltaico. O conversor CC-CC, com controle digital no modo corrente, opera como um sistema de carga de bateria de alta performance, possibilitando o prolongamento de sua vida útil por utilizar um controle de carga preciso, com constante monitoramento e rápida proteção. A modelagemdigitaldoconversoreocontrolesãoapresentadosediscutidos. Resultadosdesimulação sãousadosparavalidarosprocedimentosdoprojetodocontrole. Ocontroledigitalnomodo corrente foi implementado em um DSP TMS320F2812 da Texas Instruments. This work investigates the utilization of a predictive digital current-mode controller for a bidirectional DC-DC converter connected to a photovoltaic electric generation system. The DC-DC converter, with the digital current control, operates as a high performance battery charger system, enabling long battery life by providing precision charging control, constantmonitoringandfastprotection. Digitalmodelingoftheconverterandthecontroller are presented and discussed. Simulation results are used to validate the design controller procedures. The digital current–mode control was implemented in the TMS320F2812 DSP of Texas Instruments.

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Pires, Rodrigo Cáo. "Identificação do modelo do processo em malha fechada com controlador MPC." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-01072009-124342/.

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Este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia para a re-identificação do modelo usado em controladores preditivos (MPC) desenvolvidos em uma estrutura em duas camadas: uma camada estática que calcula os targets para as variáveis manipuladas e uma dinâmica que implementa os targets para as entradas. Espera-se que esse procedimento de reidenticação seja acionado sempre que for observada uma significativa degradação do modelo de controle do processo. Neste trabalho assume-se que a re-identicação do modelo deve ser realizada em malha fechada. No método aqui proposto, admite-se que o código fonte do programa do controlador preditivo não está disponível, e conseqüentemente, o método proposto não deve requerer qualquer modificação no código fonte. No método aqui proposto, o sinal de excitação é introduzido através dos coeficientes da função objetivo da camada estática que calcula os targets para as entradas. O método proposto é testado por simulação em dois processos diferentes. O primeiro processo é uma coluna de destilação para a qual estão disponíveis vários modelos lineares obtidos em diferentes condições operacionais. O segundo processo aqui estudado é um reator químico não linear que deve ser representado localmente por um modelo linear. This work aims at the development of a methodology to the re-identification of the model to be used in a MPC, which is developed in a two layers structure: a target calculation layer and a dynamic layer where the targets to the inputs are implemented. It is expected that the reidentification procedure should be started whenever it is observed a significant degradation of the process model. Here, it is assumed that the model re-identification is to be performed in closed-loop. In the method proposed here, it is assumed that the source code of the MPC controller is not available, and consequently, the proposed method should not require any modification the source code. In the method proposed here, the excitation signal is introduced through the coefficients of the objective function of the target calculation layer. The proposed method is tested by simulation in two different processes. The first one is a distillation column where several linear models obtained at different operating conditions are available. The second process studied here is a nonlinear chemical reactor that is locally represented by a linear model.

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Meleiro, Luiz Augusto da Cruz. "Projeto e aplicação de controladores baseados em modelos lineares, neurais e nebulosos." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266535.

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Orientador : Rubens Maciel Filho Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Made available in DSpace on 2018-08-02T20:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meleiro_LuizAugustodaCruz_D.pdf: 3017963 bytes, checksum: 67b1e2c0a578e7ab914632ffc45e0387 (MD5) Previous issue date: 2002 Doutorado

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Cruz, Diego Déda Gonçalves Brito. "Detecção de erros planta-modelo em sistemas de controle preditivo (MPC) utilizando técnicas de informação mútua." Universidade Federal de Sergipe, 2017. https://ri.ufs.br/handle/riufs/5028.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Model predictive control (MPC) strategies have become the standard for advanced control applications in the process industry. Significant benefits are generated from the MPC's capacity to ensure that the plant operates within its constraints more profitably. However, like any controller, after some time under operation, MPCs rarely function as when they were initially designed. A large percentage of performance degradation of MPC is associated with the deterioration of model that controller uses to predict process outputs and calculate inputs. The objective of the present work is implementation of mathematical methods that can be used to detect model-plant mismatch in linear and nonlinear MPC systems. In this work, techniques based on cross correlation, partial correlation and mutual information are implemented and tested by numerical simulation in case studies characteristic of the petrochemical industry, represented by linear and nonlinear models, operating under MPC control. The results obtained through the applying the techniques are analyzed and compared as to their efficiency is not intended to offer their potential for real industrial applications. Estratégias de controle preditivo (MPC) têm-se tornado o padrão para aplicações de controle avançado na indústria de processos. Os benefícios significativos são gerados a partir da habilidade do controlador MPC de assegurar que a planta opere dentro das restrições de forma mais lucrativa. Porém, como todo controlador, depois de algum tempo em operação, os MPCs raramente funcionam como quando foram inicialmente projetados. Uma grande porcentagem da degradação do desempenho dos controladores MPC está associada à deterioração do modelo que o controlador usa para fazer a predição das saídas do processo e calcular as entradas. O objetivo do presente trabalho é a implementação de métodos matemáticos que possam ser utilizados para a detecção de erros planta-modelo em sistemas de controle MPC lineares e não lineares. Neste trabalho, técnicas baseadas em correlação cruzada, correlação parcial e informação mútua são implementadas e testadas por simulação numérica em estudos de caso característicos da indústria petroquímica, representados por modelos lineares e não lineares, operando sob controle MPC. Os resultados obtidos através da aplicação das técnicas são analisados e comparados quanto à sua eficiência no objetivo proposto avaliando seu potencial para aplicações industriais reais.

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Santos, Brunno Ferreira dos 1986. "Desenvolvimento de um controlador preditivo baseado em redes neurais para aplicação em uma planta de polimerização de estireno." [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266884.

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Orientador: Ana Maria Frattini Fileti Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Made available in DSpace on 2018-08-18T19:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_BrunnoFerreirados_M.pdf: 1390100 bytes, checksum: 6d2b1c02098b1bb57ec404e3263f61a6 (MD5) Previous issue date: 2011 Resumo: Indústrias de polimerização, em geral, utilizam diferentes sistemas reacionais para obter polímeros com diferentes características. Os processos de polimerização de estireno em batelada podem a apresentar um perfil de temperatura transiente, por causa de efeitos de viscosidade no meio reacional, são chamados de efeitos difusionais. Com a finalidade de controlar a temperatura destes tipos de sistema, engenheiros têm se voltado à busca de modelos que descrevam com fidelidade os processos nãolineares. Controle preditivo baseado em um modelo (MPC) de Redes Neurais Artificiais (RNAs) é uma opção para estes casos. Neste trabalho foram implementadas as equações algébricas e os parâmetros ajustados no treinamento de um modelo neural em uma planilha do Microsoft Excel. A atualização das variáveis do modelo se deu através da comunicação entre o Indusoft Web Studio (IWS) e a planilha via driver DDE (Dynamics Data Exchange). O treinamento do modelo neural aconteceu com algoritmo de Levenberg-Marquardt com regularização bayesiana utilizando o toolbox do MATLAB (comando trainbr). A validação do modelo foi realizada online, para garantir o uso do mesmo. Num primeiro momento, foram estudadas as condições para aplicação de controle fixando a proporção da mistura reacional em 50-50% em volume para monômero e solvente (estireno e tolueno, respectivamente) e a modelagem com RNA mostrou bons resultados. Em outro momento, realizou-se um controle em cascata da temperatura do reator manipulando a potência da resistência (variável manipulada) através da passagem de um fluido pela camisa do reator. Foi utilizado o simulink do MATLAB para fazer a malha de controle em cascata, através de um diagrama de blocos e sua atualização aconteceu via protocolo OPC (OLE for Process Control) de dados do Indusoft. Em paralelo, um modelo fenomenológico validado para processos poliméricos, envolvendo equações e parâmetros relacionados à polimerização de estireno, foi utilizado para estimar valores de conversão, massa molar média numérica (Mn) e massa molar média ponderal (Mw). Observou-se o sucesso da aplicação da estratégia de controle cascata adotada para a planta real, permitindo assim estabelecer uma comparação com as predições do modelo. Para o funcionamento do MPC, foram enviadas, a cada 5 segundos, as informações das variáveis de entrada (temperatura do reator, temperatura do fluido e a variação de potência) para o modelo neural na planilha, calculando automaticamente a temperatura do reator em um instante de amostragem à frente usando-a na função-objetivo do Solver no Excel (minimizar erro quadrático). O valor do Solver foi, então, mandado para o processo através de uma programação em VBA (Visual Basic Applications). Foram analisados os desempenhos dos controladores através do oveshoot, tempo de acomodação, IAE e ITAE. E realizou-se a utilização do controlador Híbrido (controle em cascata e MPC) o que melhorou a performance do sistema Abstract: Chemical processes are included in several types of industries and demand precise control to reach the final product with quality. Because of the viscosity effects of reactor bulk (diffusional effects), the batch styrene polymerization processes present transient temperature behavior. Aiming at controlling the temperature of these systems, rigorous first principles models that describe nonlinearities precisely have been developed by engineers. The model predictive control (MPC) based on neural network modeling is one of the most approppriate techniques for these processes. In this work, the algebraic equations of a neural network and its adjusted parameters from the training step were implemented in an electronic worksheet (Excel software). The communication from the supervisory software (Indusoft Web Studio - IWS) and the worksheet were done through driver DDE (Dynamics Data Exchange), allowing the update of measured variables. The Bayesian Regularization Levenberg-Marquardt algorithm (trainbr function in the software MATLAB) was employed in network training. The model validation was on line performed in order to prove its suitability to the actual process. Initially, a 50/50 % volume ratio of solvent (Toluene) and monomer (styrene) was used for the control application studies, obtaining precise results using the neural network. Afterwards, a temperature cascade control loop was implemented by manipulating the resistance power inverter of the heating thermal fluid tank. This fluid circulates at the reactor jacket. The cascade control diagram was developed in the Simulink/MATLAB software. Updating measurements occurred by means of the OLE for Process Control protocol (OPC). A validated first principles model, using parameters related to the polymerization of styrene, was used to estimate conversion rates, number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw). The successful application of the control strategy allowed the comparison to the rigorous model predictions. The neural model input variables (reactor temperature, thermal fluid temperature and power inverter position) were captured from sensors every 5 seconds. At this time, the model in the worksheet calculated automatically the one-step-ahead temperature value, using this prediction in the objective function (squared error minimization) implemented in the solver of the Excel software. Using VBA (Visual Basic Applications) programming, the manipulated variable action was calculated and then sent to the process. The overshoot, settling time, IAE and ITAE were used as controller performance indexes. A hybrid controller (cascade feedback and MPC) was also tested, improving the performance of the system Mestrado Sistemas de Processos Quimicos e Informatica Mestre em Engenharia Química

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Sousa, Ligia Maria Carvalho. "Esquema de controle adaptativo de fluxos de trafego baseado em modelagem fuzzy preditiva." [s.n.], 2007. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/259424.

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Orientadores: Lee Luan Ling, Flavio Henrique Teles Vieira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Made available in DSpace on 2018-08-09T03:15:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_LigiaMariaCarvalho_M.pdf: 2110733 bytes, checksum: 2417de66d2ca06dcb86fbce5e919906e (MD5) Previous issue date: 2007 Resumo: O presente trabalho propõe um esquema de controle adaptativo de ?uxos baseado no modelo fuzzy TSK. Neste esquema de controle, o modelo fuzzy TSK é utilizado para prever adaptativamente o tamanho da ?la no buffer em um enlace. Com o objetivo de ajustar dinamicamente os parâmetros do modelo fuzzy TSK, propomos um algoritmo de treinamento adaptativo. Na primeira etapa do algoritmo de treinamento proposto, os parâmetros das partes premissas e das partes conseqüentes do modelo são obtidos. A segunda etapa consiste de um algoritmo de re?namento dos parâmetros do modelo baseado em gradiente descendente. A e?ciência do preditor proposto é avaliada através da comparação com outros preditores adaptativos fazendo uso de traços de tráfego reais. A partir dos parâmetros do modelo fuzzy TSK, derivamos uma expressão para a taxa da fonte controlável a qual minimiza a variância do tamanho de ?la no buffer. O controle de congestionamento proposto é então aplicado em diferentes cenários de rede com vários nós. Comparações realizadas com outros métodos de controle de congestionamento demonstram que o controle de congestionamento proposto obtém menores taxas de perdas e consegue de fato manter o tamanho da ?la no buffer abaixo do valor desejado Abstract: The present work proposes a adaptive control of traf?c ?ows based in the TSK fuzzy model. In this control, the TSK fuzzy model is used to predict in a manner adaptive the buffer length in one output link. With the objective of dynamically adjust the parameters of the TSK fuzzy model, we proposed a adaptive training algorithm. In the ?rst stage of the proposed training algorithm, the parameters of the premise and consequent parts of the model are obtained. The second stage consists of a re?ning algorithm of the parameters based in descent gradient. The effectiveness of the proposed predictor is evaluated through comparison with other adaptive predictors by using real network traf?c traces. With the parameters of the TSK model, we derive an expression for the controllable source rate which minimizes the variance of the buffer length. The proposed congestion control is applied in different network sceneries with several nodes. Comparison made with others congestion control methods demonstrates that the proposed congestion control obtain lesser loss rate and gets in fact to keep the buffer length below of the reference level Mestrado Telecomunicações e Telemática Mestre em Engenharia Elétrica

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Bertol, Douglas Wildgrube. "Contribuições à locomoção de robôs móveis não-holonômicos usando controle fuzzy baseado em modelo." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/158845.

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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. Made available in DSpace on 2016-02-09T03:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337443.pdf: 8928663 bytes, checksum: a2f8d703433ef22eb9652e65aba7d27a (MD5) Previous issue date: 2015 A locomoção de robôs móveis apresenta desafios no controle da execução de trajetórias, principalmente quando o tipo de robô exibe não-holonomia, pois as restrições de movimento e atuação imprimem, entre outras, redução no conjunto factível de trajetórias. As principais soluções da literatura, aplicáveis e de desempenho comprovado, não apresentam uma forma automática para cálculo de parâmetros de controle que garantam requisitos de desempenho. Este trabalho desenvolve estruturas de locomoção compostas por controladores fuzzy baseados em modelos Takagi-Sugeno (TS-Fuzzy) que são capazes de representar o problema de rastreamento de trajetórias e solucioná-lo com qualidade equivalente às principais técnicas existentes e fornecem, ainda, capacidade de cálculo automático de ganhos que garantem requisitos de desempenho do sistema de controle, ou em caso de não haver solução, acusar inexistência de tais ganhos. Descreve-se uma solução completa de locomoção, composta pelos compensadores propostos e uma técnica de planejamento de locomoção capaz de gerar referências factíveis às limitações de Robôs Móveis Diferenciais (RMDs). Com esta solução foi possível a aplicação prática e a análise de desempenho das estruturas de controle descritas. Os desenvolvimentos teóricos são ilustrados através de aplicações experimentais e simuladas, baseadas na plataforma robótica Powerbot que representa um RMD de médio porte. Abstract : The challenges in locomotion control of non-holonomic mobile robots come from constraints related to sub actuation and trajectory feasibility. The main solutions found in the literature, with proved performance and applicability does not show an automatic method to compute control gains that guarantee global performance requirements. This work develops locomotion structures composed by Takagy-Sugeno fuzzy model based controllers. These structures are capable to represent and solve the trajectory-tracking problem with quality equivalent to the main existent techniques with the capability to compute the controller gains automatically, ensuring performance requirements to the compensator or even evince their absence in case of no solution. The document describes a full locomotion solution, composed by the developed controllers and a methodology of locomotion planning. The planning method is capable of generating feasible references over the locomotion and actuation constraints of the differential mobile robots (DMRs). This solution provides the practical application and performance analysis of the proposed control architectures. The theoretical achievements of this work are illustrated by experimental and simulated scenarios based on the Powerbot robotic platform, witch one represents a DMR of medium size.

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Oliveira, Luis Antônio Ferreira de. "Modelo de gestão baseado em atividades para os serviços especiais dos correios." Florianópolis, SC, 2005. http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/102266.

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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Made available in DSpace on 2013-07-16T00:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 presente trabalho tem como objetivo propor um modelo, baseado em atividades, para a gestão dos serviços especiais da Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos. O trabalho utiliza como fundamento duas vertentes da gestão baseada em atividades (ABM): a da gestão da qualidade total (TQM) e a do custeio baseado em atividades (ABC). A fundamentação teórica parte da importância da qualidade nos processos das organizações, particularmente, na construção de organizações de classe mundial, ou world class manufacturing. Foca também, na revisão bibliográfica, o impacto dos processos e atividades para a cadeia de valor; bem como, os conceitos de operação de serviços, precificação, valor e, custo por atividade, no intuito de formar uma base teórica para sustentação do modelo de gestão proposto. Na seqüência apresenta os serviços especiais nos correios como uma nova opção estratégica para a empresa considerando as tendências dos negócios que estão sendo experimentadas por importantes administrações postais de outros países. O trabalho prossegue com o desenvolvimento do modelo de gestão baseado em atividades para os serviços especiais que está desdobrado em duas perspectivas: a dos clientes, a partir de considerações relacionadas à gestão da qualidade; e, a do processo, estruturada sobre o custeio baseado em atividades. A parte final do trabalho apresenta um estudo de caso, com a aplicação do modelo de gestão baseado em atividades no serviço especial de recebimento de contas tomando como exemplo o serviço prestado pela Agência Central de Correios de Florianópolis e agências franqueadas a ela vinculadas. Seguem-se a conclusão e as recomendações consideradas importantes para melhoria de processos e otimização de custos do mencionado serviço. The present work has a objective to consider a model, established in activities, for management of the special services in the Brazilian Company of the Post Offices and Telegraphs. The work use two sources of the management based on activities: of the management of the total quality and of the expenditure or activity based costing. The bibliographical revision has left of the importance of the quality in the processes of the organizations, particularly, in the construction of world class manufacturing. It also treats, in the bibliographical revison, of the impact of the processes and activities for the value chain, as well as, the concepts of operation of services, prices, value and activity based costing, intention to form a theoretical base for sustentation of the management model that is being considered. In the sequence it presents the special services in the post offices as a new strategical option for the company considering the trends of the businesses in importants postal administrations of other countries. The work continues with the development of the models of activities based management for the special services that are unfolded in two perspectives: of the customers, from considerations related to the total quality management; and, of the process, structuralized on the activities based costing. The final part of the work showed a case study, with the application of the model of activities based management in the special services of act of receiving of accounts taking as example the service given in the central agency of post offices, made available Florianópolis city, and franchising agencies it. It's followed conclusion and the recommendations considered important for the improvement of process and the best of costs of the mentioned services.

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Pessôa, Laís Vicari de Figueiredo. "Controle do número de cópias de DNA mitocondrial em células bovinas: um modelo baseado na depleção." Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10132/tde-29042013-100109/.

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Abstract:

As mitocôndrias são organelas semiautonômicas, portadoras do próprio DNA, o mtDNA e responsáveis pela produção de energia celular na forma de ATP, através do processo de fosforilação oxidativa. Atualmente, diferentes tipos de doenças, como distrofias musculares e diversos tipos de câncer, estão associadas à alteração nas moléculas de mtDNA. Na década de 70 um modelo a partir do cultivo celular com brometo de etídio (EtBr) foi desenvolvido com o objetivo de se criar uma linhagem celular depletada de cópias de mtDNA. Desde então os mais variados estudos foram realizados e diversos tipos celulares foram submetidos à depleção do mtDNA. Este projeto teve como objetivos criar um modelo de cultivo celular somático na espécie bovina com depleção de cópias de mtDNA para investigar a resposta da célula a esta condição; avaliar como as células depletadas se comportam na ausência de EtBr, além da utilização destas células no processo de reprogramação celular por indução gênica na tentativa de avaliar o efeito do numero de cópias de mtDNA na indução na espécie bovina. Para tanto foram desenvolvidos três experimentos; Experimento 1- Depleção de mtDNA a partir da utilização do brometo de etídeo; Experimento 2 Repleção do mtDNA; e Experimento 3 Utilização de células bovinas depletadas no sistema de reprogramação nuclear. Todos os experimentos foram avaliados quanto a quantidade de cópias de mtDNA e expressão gênica para os genes Bax, Bcl2 e Tfam. Ademais, os experimentos 1 e 2 foram avaliados quanto a viabilidade celular e apenas o experimento 1 foi avaliado quanto ao crescimento e morfologia celular. O experimento 1 foi avaliado durante o cultivo celular nos períodos D0, D4, D7, D10 e D13, com os grupos experimentais controle (EtBr-C) e tratado com 100 ng/mL de brometo de etídio (EtBr-T), quanto a núero de cópias do mtDNA, o grupo EtBr-T diferiu do grupo EtBr-C (P=0,0459), apresentando menor número de cópias de mtDNA; menor taxa crescimento celular (P<0,05), porém sem alteração na morfologia celular, e na expressão dos genes descritos acima. No experimento da repleção, não houve diferença no número de cópias de mtDNA, entre os grupos EtBr-T e EtBr-R, indicativo de que as células atingiram o estado rho 0 ou que necessitam de mais tempo para ativar a replicação do mtDNA; quanto a viabilidade celular, houve diferença entres os grupos, quanto a expressão gênica, com aumento do Bax e do Bcl-2 para o grupo EtBr-T; O grupo EtBr-R apresentou queda do Bcl-2; para o Tfam houve aumento para o grupo EtBr-T e uma queda para o grupo EtBr-R. Quanto ao experimento 3, não foi possível observar sinais de pluripotência, porém foi detectada uma queda na quantidade de mtDNA dos dois grupos tratados por EtBr (EtBr com e sem Stemcca) e o grupo controle com Stemcca. Para analise de expressão gênica, não houve diferenças entre os grupos em relação ao Tfam. Quanto ao Bax, os grupos controle com Stemcca, controle sem Stemcca e EtBr sem Stemcca não diferiram, e o ultimo também não apresentou diferença quando comparado ao grupo EtBr com Stemcca. Para o Bcl-2, os grupos controle sem Stemcca e EtBr com Stemcca não apresentaram diferenças entre si; o grupo controle sem Stemcca não apresentou diferença quando comparado aos grupos controle com Stemcca e EtBr sem Stemcca. Concluindo, este trabalho no nosso conhecimento, descreve pela primeira vez a produção de células bovinas Rho 0 e discute sobre a relação da função mitocondrial e o processo de reprogramação celular. Mitochondria are semi autonomic organelles which present their own DNA (mtDNA); are in charge of cell energy production as ATP through oxidative phosphorylation. Currently, different types of diseases like muscular distrofy; different types of cancer are associated to alterations of mtDNA molecules. In the 70\'s a model based on cell culture with ethidium bromide (EtBr) was developed in order to create a cell line depleted of mtDNA. Since then, a variety of studies were realized; diverse cell types were submited to mtDNA depletion. This project had as objective creating a model of somatic cell culture in bovine species with depletion of mtDNA copies, in order to investigate cell response to this condition; to analyze depleted cell behavior in the absence of EtBr, besides using this depleteded cell in a reprogramming cell process by genic induction in order evaluate the effect of the number of mtDNA copies during induction in bovine species. Therefore three experiments were developed: Experiment-1 Depletion of mtDNA using ethidium bromide. Experiment-2 repletion of mtDNA; Experiment-3 usage of depleted bovine cells in reprogramming nuclear system. Cell experiments were analyzed according to the quantity of mtDNA copies; genic expression for Bax, BCl2; Tfam genes. Also, experiments 1; 2 were analyzed on cell viability; only experiment 1 was analyzed regarding cell morphology; growth. Experiment-1 was analyzed during cell culture on periods D0, D4, D7, D10, D13, with control experimental groups (EtBr-C),; treated with 100 ng/mL ethidium bromide (EtBr-T); relating to mtDNA quantification the EtBr-T group differed from EtBr-C (P=0,0459) presenting a smaller number of mtDNA copies; smaller growth rate (P<0,05); although there was no differences on cell morphology as there was also no difference related to genic expression of the previous stated genes. Repletion experiment showed no differences about the number of mtDNA copies between EtBr-T; EtBr-R groups, indicating this cells reached Rho0 state or that they need more time to activate mtDNA replication; about cell viability, there were no differences among the groups; relating to genic expression there was an increase of Bax; BCl-2 for EtBt-T group; EtBr-R group showed decrease of BCl-2; for Tfam there was an increase for EtBr-T group; a decrease for EtBr-R. Relating to Experiment-3 it was impossible to notice signs of pluripotency, but we could see a decrease in the amount of mtDNA in both groups treated with EtBr (EtBr with; without STEMCCA) as in control group with STEMCCA. Genic expression analysis didn\'t show differences related to Tfam. Regarding to BAX, both control groups (with; without STEMCCA); EtBr without STEMCCA didn\'t differ from each other,; the last one also didn\'t show any difference when compared to EtBt with STEMCCA group. For BCl-2, control group without STEMCCA; EtBr with STEMCCA didn\'t show differences among each other; control group without SEMCCA didn\'t show differences when compared to control group with STEMCCA; EtBr without STEMCCA. Concluding, this work, regarding our knowledge, describes for the first time, production of bovine Rho0 cells; debates about the relationship among mitochondrial function; the process of cell reprogramation.

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Désiré, N´guessan. "Um modelo de gerência de segurança baseado em objetos distribuídos." Florianópolis, SC, 2000. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/78177.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Made available in DSpace on 2012-10-17T11:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:34:58Z : No. of bitstreams: 1 174349.pdf: 2604061 bytes, checksum: e84f9d7f7621eda4890aaf35ad19c64e (MD5) Este trabalho explora a gerência de segurança no âmbito de gerenciamento de sistemas distribuídos. Nesse contexto um mecanismo de autenticação e de autorização foi implementado. A implementação considera as tecnologias da Internet (Java, WWW and Applet Java) e sistemas distribuídos baseados em objetos distribuídos segundo o OMG-CORBA (Object Management Group - Common Object Request Broker Architecture). O mecanismo implementado foi validado pela sua aplicação no protótipo SETWeb (Sistema de Extrato Telefônico via Web) que faz parte do SSTCC ( Sistema de Segurança para Telecomunicação Contra Clonagem de Celulares ).

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Silva, Douglas Felipe da. "Modelo de projeto de controle térmico de satélites baseado em experimentos e otimizações - aplicação em satélite estabilizado em três eixos." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2014. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2968.

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Abstract:

Foi desenvolvido um modelo para projetos de controle térmico de satélites, onde se busca a acurácia nas predições de temperaturas e demais parâmetros inerentes ao projeto térmico. Tal modelo abrange análises experimentais e processos de otimização, sendo estes baseados no desenvolvimento de uma nova plataforma. A aplicação do modelo foi realizada em um satélite com controle de atitude estabilizado em três eixos e, no caso em estudo, o satélite Amazonia-1 foi tomado como referência. Em relação às análises experimentais, a determinação das propriedades efetivas de mantas térmicas compostas por isolantes de múltiplas camadas (MLI) e, também, a determinação da condutância térmica transversal de painéis estruturais compostos do tipo honeycomb foram realizadas. Com base nos resultados do teste do honeycomb, avaliou-se qual modelo analítico melhor se ajusta aos resultados experimentais, assim como qual a melhor estratégia de se modelar um painel deste tipo. Os resultados experimentais serviram como dados de entrada na elaboração do modelo térmico matemático do satélite, modelo este em que a configuração do projeto térmico do satélite foi avaliada e definida. Após a definição do projeto térmico, trabalhou-se na otimização do mesmo, visando reduzir, ou até mesmo eliminar, o consumo de potência elétrica por parte dos aquecedores, sendo que este recurso é extremamente valioso em missões espaciais. O processo de otimização foi fundamentado na utilização do algoritmo M-GEO, integrado com os softwares de análise térmica ThermalDesktopTM, RadCAD e SINDA/FLUINT através da interface de controle estabelecida no aplicativo MS Excel. Nas análises visando à otimização, a utilização de aletas como coletores solares foi considerada, assim como a determinação dos melhores revestimentos e áreas para os radiadores. Com base nos resultados obtidos, demonstrou-se que o consumo de potência elétrica pode reduzir-se consideravelmente ou, até mesmo, ser eliminado em alguns casos, tendo como ferramenta de trabalho a nova plataforma.

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Palomino, Cecilia Estela Giuffra. "Modelo de sistema tutorial inteligente para ambientes virtuais de aprendizagem baseado em agentes." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/101098.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2013. Made available in DSpace on 2013-06-26T01:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316408.pdf: 1073367 bytes, checksum: 34b08ba0a6498e893498dcd4cc512271 (MD5) A educação assistida por computador é cada vez mais explorada, assim como o uso de ambientes virtuais de aprendizagem. Ambientes virtuais de aprendizagem (AVA) são utilizados tanto no ensino a distância quanto no presencial como ferramenta de apoio aos professores e alunos no processo de ensino-aprendizagem. Os professores conseguem disponibilizar o material, fazer atividades e criar avaliações para os alunos. Porém, esse processo é feito da mesma forma para todos os alunos, sem levar em conta as diferenças entre eles, tanto em desempenho quanto em comportamento no ambiente. A proposta deste trabalho é elaborar um modelo de ambiente inteligente de aprendizagem, inspirado no funcionamento de tutores inteligentes, baseado em agentes, para dar adaptabilidade a ambientes virtuais de aprendizagem distribuídos. Utilizando o AVA Moodle como estudo de caso, levando em conta o desempenho do aluno nas tarefas e atividades propostas pelo professor e acompanhando o acesso dele ao material de estudo. Foi feito um estudo da base de dados do AVA utilizado no estudo de caso, realizada a extensão dessa base de dados, através da criação de novas tabelas e foi também modificado o código da instalação do AVA utilizado a fim de permitir a configuração dos agentes pelos professores, utilizando a interface do AVA. E foram, por fim, implementados os agentes para, através do envio de mensagens aos alunos e da configuração dos recursos e atividades a serem disponibilizados na disciplina, procederem as ações pedagógicas definidas pelo professor, de forma individualizada e adaptativa a cada aluno, em cada disciplina. Abstract : The computer-assisted education is increasingly exploited, as well as the use of Learning Management Systems. Learning Management Systems (LMS) are used in distance learning and classroom teaching as teachers and students support tools in the teaching#learning process. Teachers can provide material, do activities and create assessments for students. However, this process is done in the same way for all the students, regardless of their differences in performance and behavior in the environment. The purpose of this work is to develop an agent-based intelligent learning environment model inspired by intelligent tutoring to provide adaptability to distributed LMS, using Moodle as a case study and taking into account students# performance on tasks and activities proposed by the teacher, as well as monitoring his/her study material access. It was made a study of the LMS database used for the case study, was made an extension of this database creating new tables, and was modified the source code of the LMS installation in order to allow the agents configuration by the teachers, using the LMS interface. Finally were implemented the agents for, through the send of the messages to the students and the configuration of resources and activities to be made available in the discipline, respectively, proceed with the pedagogical actions defined by the teacher, in an individualized and adaptive way for each student in each discipline.

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Dissertations / Theses on the topic 'Controle preditivo baseado em modelo'

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