[pt] Um dos maiores desafios da produção de petróleo offshore é garantir um escoamento regular do reservatório até a unidade de processamento da produção. Entre os fenômenos que podem dificultar esta tarefa está o estabelecimento de um escoamento em golfadas no riser de produção, caracterizado por oscilações periódicas e de grande amplitude nas vazões do sistema, que diminuem a eficiência da planta de separação, sujeitam equipamentos a esforços cíclicos e causam graves descontroles de processo. Por esta razão, foram desenvolvidas nas últimas décadas diversas soluções que visam a evitar a formação das golfadas, ou ao menos, atenuar suas consequências. Entre as soluções mais promissoras estão os controladores que evitam a formação das golfadas através da manipulação ativa da válvula choke e os controladores que amortecem as golfadas nos vasos separadores da planta de processo. Neste trabalho, estas estratégias de controle são revisitadas sob a óptica do controle inteligente, possibilitando a obtenção de resultados fora do alcance dos controladores lineares. Além de um modelo computacional que descreve um sistema de produção do poço ao vaso separador, também foram desenvolvidos neste trabalho dois controladores inteligentes. O primeiro deles é um controlador anti-golfada de arquitetura híbrida Fuzzy-PID, que é capaz de suprimir as golfadas mesmo em sistemas desprovidos de medições submarinas e com válvula choke lenta. O segundo é um controlador amortecedor de golfadas fuzzy, otimizado por um algoritmo genético, com alta capacidade de atenuação das golfadas e capaz de manter o nível dentro de uma faixa considerada segura. Ambos os controladores são testados em diversos cenários e têm seus resultados comparados aos obtidos por controladores lineares. / [en] One of the major challenges of offshore oil production is to ensure a regular flow from the reservoir to the production processing unit. Among the phenomena that may hamper this task is the establishment of slug flow in the production riser, characterized by periodic oscillations of large amplitude in the system flow rates, which reduce the efficiency of the separation plant, subject equipment to cyclical fatigue and cause serious process instabilities. For this reason, several solutions that aim at avoiding the formation of slugs or, at least, mitigating their consequences have been developed in the last decades. Among the most promising solutions are controllers that prevent the formation of slugs by actively manipulating the choke valve and controllers that dampen the slugs in the vessels of the separation plant. In this work, these control strategies are revisited from perspective of intelligent control, allowing the obtainment of results beyond the reach of linear controllers. In addition to a computational model that comprises a production system from the well to the separation vessel, two intelligent controllers were developed in this work. One of them is a hybrid Fuzzy-PID anti-slug controller that is capable of suppressing slugs even in systems without submarine measurements available and with slow choke valve. The other one is a fuzzy slug damping controller, optimized by a genetic algorithm, with high slug attenuation capacity and able to maintain the level within a specified range. Both controllers are tested in several scenarios and have their results compared to those obtained by linear controllers.

Orientador: Prof. Dr. Daniel Miranda Machado / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2017. / Este trabalho têm como objetivo demonstrar a utilização da modelagem em lógica fuzzy na tomada de decisões, em particular na escolha da taxa SELIC de modo antecipado, utilizando alguns dos parâmetros que servem para a decisão pelo COPOM (Comitê de política monetária), ao final poderemos verificar que o resultado real é compatível com o resultado fuzzy, podendo portanto este tipo de modelagem ser utilizada em outras situações. Também veremos a utilização da lógica fuzzy para controle de proximidades, quando temos uma incerteza de quanto um objeto estará perto de um obstáculo, como resultado veremos através de algumas execuções do programa que será mais adequado utilizar a lógica fuzzy do que a lógica clássica. Para essas aplicações utilizaremos as linguagens de programação R e Kturtle, sendo um diferencial pois são gratuitas e possibilitam a criação de outras aplicações. Teremos antes a demostração da teoria da lógica fuzzy necessária para as aplicações propostas. / The purpose of this dissertation is to demonstrate the use of fuzzy logic modeling in decision making, particularly in the selection of the SELIC rate in advance, using some of the parameters that serve for the decision by the COPOM (Monetary Policy Committee). We verify that the actual result is compatible with the fuzzy result, so that this type of modeling can be used in other situations. We will also see the use of fuzzy logic for neighborhood control when we have an uncertainty about how much an object will be close to an obstacle, as a result we will see through some program executions that it will be more appropriate to use fuzzy logic than classical logic. For these applications we will use the programming languages R and Kturtle, being an advantage because they are free and allow the creation of other applications. We will first develop of the fuzzy logic theory required for the proposed applications.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T13:07:14Z No. of bitstreams: 1 - Geraldo Moura -.pdf: 5891648 bytes, checksum: 9ca720ba25a16879f0da2a9a837d1f4b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 - Geraldo Moura -.pdf: 5891648 bytes, checksum: 9ca720ba25a16879f0da2a9a837d1f4b (MD5) Previous issue date: 2016-11-21 / This work deals with pressure control in water distribution networks to promote the optimization of hydraulic loads in order to minimize water losses in the pipes and energy in the corresponding pumping system. Therefore, a neural fuzzy control system (NFCS) beyond the adaptive neural control system (ANCS) were developed. These control systems have been tested and evaluated on experimental bench. The neural fuzzy control system (NFCS) involves techniques of artificial neural network (ANN) and fuzzy logic. The adaptive neural control system (ANCS) used a ANN Perceptron type multilayer by backpropagation technique and gradient descent with Levenberg-Marquardt optimizer. The pressure control will be through the frequency inverter with frequency adjustments in real time, which will act on pump motor assembly installed in the trial bench hydraulic network. Control systems NFCS and ANCS, in this work, were confronted in order to promote a comparative analysis between controllers. The results showed that the ANCS reached a performance index greater than NFCS almost entirely. Finally it was added a logic filter to supervisory control and data acquisition system (SCADA) to make the ANCS able to alternately control the minimum pressure points from the distribution network of experimental bench. Both control systems, ANCS and NFCS were developed in programming environment LabVIEW® / Este trabalho tem como objetivo o controle de pressão em redes de distribuição de água, a fim promover a otimização das cargas hidráulicas, buscando minimizar as perdas de água nas tubulações e de energia no correspondente sistema de bombeamento. Para tanto foram elaborados um sistema de controle fuzzy neural (SCFN) e um sistema de controle neural adaptativo (SCNA). Esses sistemas de controle foram testados e avaliados em uma bancada experimental. O sistema de controle fuzzy neural (SCFN) envolve técnicas de rede neural artificial (RNA) e lógica fuzzy. O sistema de controle neural adaptativo (SCNA) utilizou uma RNA do tipo Perceptron de múltiplas camadas, através da técnica de retropropagação (backpropagation) e gradiente descendente com otimizador de Levenberg-Marquardt. O controle de pressão é realizado através do conversor de frequência, com ajustes da frequência, em tempo real (on-line), que atuará sobre conjunto motor bomba (CMB) instalado na rede hidráulica da bancada experimental. Os sistemas de controle SCFN e o SCNA, apresentados neste trabalho, foram confrontados a fim de promover uma análise comparativa entre os controladores. Os resultados demonstraram que o SCNA apresentou especificações superiores ao SCFN em quase sua totalidade. Finalmente foi acrescentado um filtro lógico ao SCADA (supervisory control system and data acquisition) para tornar o SCNA capaz de controlar alternadamente a pressão mínima dentre pontos da rede de distribuição da bancada experimental. Ambos os sistemas de controle, SCFN e SCNA foram desenvolvidos em ambiente de programação LabVIEW®.

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2575179 bytes, checksum: 8796ecfea1de6030d7f2f9efa941e491 (MD5) Previous issue date: 2010-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents theoretical and experimental study of a system of control for a steam generator. This system was developed to control the crystallization of a cooling system for absorption. The control system maintains the pressure generator above the zone of crystallization of diagram temperature pressure-saturated solution concentration of LiBr-water. The control is accomplished through simultaneous use of the relay and the frequency converter. The frequency converter acts in engine speed of pump firing of condenser cooling tower, while the relay operates directly into the burner of the generator, consecutively in thermal power of combustion. The control system can act in any pressure reference values above the zone of crystallization of absorption cooling system. In the control flow control techniques were used and fuzzy Modeling and control power thermal combustion, on-off control. Ten different experiments were conducted, which proved the efficiency of the system of control. / Neste trabalho apresenta-se o estudo teórico e experimental de um sistema de controle para um gerador de vapor. Este sistema foi desenvolvido para controlar a cristalização de um sistema de refrigeração por absorção. O sistema de controle mantém a pressão do gerador acima da zona de cristalização do diagrama temperatura-pressãoconcentração de solução saturadas do LiBr-água. O controle é realizado por meio do uso simultâneo do relé e o conversor de freqüência. O conversor de freqüência atua na velocidade do motor de acionamento da bomba da torre de resfriamento do condensador, enquanto o relé opera no queimador do gerador, consecutivamente na potência térmica de combustão. O sistema de controle pode atuar em quaisquer valores de referência de pressão acima da zona de cristalização do sistema de refrigeração por absorção. No controle da vazão foram utilizados técnicas de controle e modelagem Fuzzy e para controlar a potência térmica combustão, o controle on-off. Foram realizados dez experimentos diferentes, que comprovam a eficiência do sistema de controle.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseADA.pdf: 1177025 bytes, checksum: 7b60e9ae5f0d99d9f5dfa04052eacd28 (MD5) Previous issue date: 2008-09-05 / The Oil Measurement Evaluation Laboratory (LAMP), located in the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN), has as main goal to evaluate flow and BS&W meters, where the simulation of a bigger number of operation variable in field, guarantees a less uncertain evaluation. The objective of this work is to purpose a heating system design and implementation, which will control the temperature safely and efficiently in order to evaluate and measure it. Temperature is one of the variables which influence the flow and BS&W accurate measurement, directly affecting the fluid viscosity and density in the experiment. To project the heating system it is of great importance to take the laboratory requirements, conditions and current restrictions into consideration. Three alternatives were evaluated: heat exchanger, internal resistance and external resistance. After the analyses are made in order to choose the best alternative for the heating system in the laboratory, control strategies were determined for it, PID control methods in combination with fuzzy logic were used. Results showed a better performance with fuzzy logic than with classic PID / O Laborat?rio de Avalia??o de Medi??o em Petr?leo (LAMP) da Universidade Federal Rio Grande do Norte (UFRN) tem como meta principal avaliar medidores de vaz?o e BS&W,em que a utiliza??o de um maior n?mero de vari?veis de opera??o garante uma avalia??o com menor porcentagem de incertezas. O objetivo deste trabalho foi projetar e implementar um sistema de aquecimento que dar? cobertura ao controle de temperatura, de forma segura e eficiente, para fins de avalia??o e medi??o. A temperatura ? uma das vari?veis que exerce influ?ncia na hora de medir com exatid?o a vaz?o e BS&W, afetando diretamente a viscosidade e a densidade do fluido. Para projetar o sistema de aquecimento foi de vital import?ncia os requisitos do laborat?rio, como condi??es e restri??es atuais. Tr?s alternativas foram avaliadas: trocador de calor, resist?ncias externas e resist?ncias internas. Depois da an?lise feita, a fim de escolher a melhor alternativa para o sistema de aquecimento do laborat?rio, foram determinadas estrat?gias de controle para o mesmo. T?cnicas de controle PID combinadas com l?gica Fuzzy foram implementadas. Os resultados mostraram um melhor desempenho desta estrat?gia de controle comparada com um PID cl?ssico

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosAGF.pdf: 527942 bytes, checksum: 0d9ef8ecd1c3f6373e19e38612cb52c2 (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / A hierarchical fuzzy control scheme is applied to improve vibration suppression by using an electro-mechanical system based on the lever principle. The hierarchical intelligent controller consists of a hierarchical fuzzy supervisor, one fuzzy controller and one robust controller. The supervisor combines controllers output signal to generate the control signal that will be applied on the plant. The objective is to improve the performance of the electromechanical system, considering that the supervisor could take advantage of the different techniques based controllers. The robust controller design is based on a linear mathematical model. Genetic algorithms are used on the fuzzy controller and the supervisor tuning, which are based on non-linear mathematical model. In order to attest the efficiency of the hierarchical fuzzy control scheme, digital simulations were employed. Some comparisons involving the optimized hierarchical controller and the non-optimized hierarchical controller will be made to prove the efficiency of the genetic algorithms and the advantages of its use / Nesse trabalho apresenta-se um esquema de controle hier?rquico, utilizado para controlar um sistema eletromec?nico, em que um supervisor inteligente, baseado em l?gica nebulosa, faz a fus?o de sinais de controle oriundos de dois controladores: um robusto e um nebuloso do tipo Takagi-Sugeno-Kang. Atrav?s da combina??o de sinais de controle busca-se a simplifica??o no projeto de controladores e a obten??o de melhores desempenhos. Nessa pesquisa o controlador robusto ? projetado com base no modelo linearizado, do sistema eletromec?nico. No projeto desse controlador objetivou-se uma resposta r?pida, com uma r?pida acomoda??o e uma boa rejei??o a dist?rbios. O controlador nebuloso ? sintonizado, atrav?s de um algoritmo gen?tico, com base no modelo n?o linear, buscando uma boa velocidade no rastreamento de refer?ncias, com sinais de controle dentro dos limites de satura??o do servo-atuador. O supervisor tamb?m foi sintonizado por um algoritmo gen?tico. Esse sistema de controle demonstra ent?o, a combina??o de t?cnicas de controle distintas para resolver um problema em que t?cnicas de controle linear podem n?o propiciar uma solu??o adequada, devido ao fato do problema apresentar especifica??es conflitantes. O objetivo principal ? suprimir vibra??es mec?nicas obedecendo a crit?rios de desempenho previamente estipulados. Atrav?s de simula??es digitais avaliou-se o desempenho do sistema controlado, examinou-se a supress?o de vibra??es no que diz respeito ao seguimento de refer?ncia na presen?a de dist?rbios. Os resultados obtidos s?o comparados com os apresentados em Ara?jo (2002), de forma a comprovar a efici?ncia do m?todo de obten??o autom?tica dos par?metros de sistemas nebulosos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelleACF_DISSERT.pdf: 3862937 bytes, checksum: 6acc4a4b451409b32a954e89796aec73 (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Traditional irrigation projects do not locally determine the water availability in the soil. Then, irregular irrigation cycles may occur: some with insufficient amount that leads to water deficit, other with excessive watering that causes lack of oxygen in plants. Due to the nonlinear nature of this problem and the multivariable context of irrigation processes, fuzzy logic is suggested to replace commercial ON-OFF irrigation system with predefined timing. Other limitation of commercial solutions is that irrigation processes either consider the different watering needs throughout plant growth cycles or the climate changes. In order to fulfill location based agricultural needs, it is indicated to monitor environmental data using wireless sensors connected to an intelligent control system. This is more evident in applications as precision agriculture. This work presents the theoretical and experimental development of a fuzzy system to implement a spatially differentiated control of an irrigation system, based on soil moisture measurement with wireless sensor nodes. The control system architecture is modular: a fuzzy supervisor determines the soil moisture set point of each sensor node area (according to the soil-plant set) and another fuzzy system, embedded in the sensor node, does the local control and actuates in the irrigation system. The fuzzy control system was simulated with SIMULINK? programming tool and was experimentally built embedded in mobile device SunSPOTTM operating in ZigBee. Controller models were designed and evaluated in different combinations of input variables and inference rules base / Projetos de irriga??o tradicionais n?o determinam localmente a disponibilidade de ?gua no solo. Assim, podem ocorrer ciclos irregulares de irriga??o: alguns insuficientes, o que provoca d?ficit de ?gua; outros em demasia, o que causa falta de oxigena??o nas plantas. Devido ? natureza n?o-linear do problema e do ambiente multivari?vel de processos de irriga??o, a l?gica fuzzy ? sugerida como substituta aos sistemas comerciais de irriga??o tipo ON-OFF com temporiza??o pr?-definida. Outra limita??o das solu??es comerciais ? que os processos de irriga??o n?o atendem ?s diferentes necessidades h?dricas dos ciclos de crescimento das culturas nem ?s mudan?as nas vari?veis clim?ticas. Dessa maneira, para atender necessidades agr?colas baseadas em localiza??o, ? indicado monitorar dados ambientais usando sensores sem fio, interligados a um sistema de controle inteligente. Isso ? mais evidente em aplica??es de agricultura de precis?o. Este trabalho apresenta o desenvolvimento te?rico e experimental de um sistema de controle fuzzy espacialmente diferenciado para um sistema de irriga??o, baseado no sensoriamento da umidade do solo com n?s sensores sem fio. A arquitetura do sistema de controle ? modular: um sistema supervis?rio fuzzy determina o set point de umidade do solo da regi?o de atua??o do n? sensor (de acordo com o conjunto solo-plantaclima) e outro fuzzy, embarcado no n? sensor, faz o controle local e atua no sistema de irriga??o. O sistema de controle fuzzy foi simulado com a ferramenta de programa??o SIMULINK? e foi constru?do experimentalmente como sistema embarcado em um dispositivo m?vel SunSPOTTM operando com ZigBee. Modelos de controladores foram desenvolvidos e avaliados em diferentes combina??es de vari?veis de entrada e base de regras de infer?ncia

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MiltonMS_DISSERT.pdf: 1198203 bytes, checksum: 5aa3cbd3210f2bffb7997d8334cf6590 (MD5) Previous issue date: 2013-08-06 / This study aims at the design, development and performance evaluation of a flat platform to capture incident solar radiation. The design and implementation of a fuzzy system for the efficient control of the solar tracking movement of the platform are also presented / Este trabalho objetiva o projeto, o desenvolvimento e a avalia??o de desempenho de uma plataforma plana com dois graus de liberdade para capta??o da radia??o solar. S?o apresentados o projeto e a implementa??o de um sistema fuzzy para o controle eficiente do movimento de rastreamento solar da plataforma

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.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Joabe Amaral.pdf: 1492594 bytes, checksum: 667940ee64ccf9cbf29cbf0ed1db27a0 (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this dissertation, a robust fuzzy PID Takagi-Sugeno control methodology based on gain and phase margins specifications for dynamic systems with time delay in continuous time domain is proposed. A fuzzy model based on the Takagi-Sugeno structure is used to represent the dynamic system to be controlled. Thus, from the input and output data of the dynamic system, the Gustafson-Kessel fuzzy clustering algorithm is used to estimate the parameters of the antecedent proposition (input space) and the rules number of the fuzzy model, while the least mean squares algorithm is used to estimate the parameters of the sub-linear models of the consequent proposition (output space) of the fuzzy model. A mathematical formulation based on PDC (parallel and distributed compensation) strategy is defined from the gain and phase margins specifications for the calculation of PID controllers sub-parameters, in the robust fuzzy PID controller rule base, the linear sub-models parameters of the dynamic system model fuzzy rule base to be controlled. An analysis of necessary and sufficient conditions for robust fuzzy PID controller design, with the proposal of one axiom and two theorems are presented. Computational results to validation of the proposal compared to others control methods widely cited in the literature, with the application in the angular position control of a robotic manipulator, are also presented. / Nesta dissertação é proposta uma metodologia de controle PID nebuloso robusto baseado nas especificações das margens de ganho e fase, para sistemas dinâmicos com atraso, no domínio do tempo contínuo. Um modelo nebuloso com estrutura Takagi-Sugeno é utilizado para representar o sistema dinâmico a ser controlado. Assim, a partir dos dados de entrada e saída do sistema dinâmico, o algoritmo de agrupamento nebuloso Gustafson-Kessel é utilizado para estimar os parâmetros da proposição no antecedente (espaço de entrada) e o número de regras do modelo nebuloso, enquanto que o algoritmo de mínimos quadrados é utilizado para estimar os parâmetros dos sub-modelos lineares da proposição no consequente (espaço de saída) do modelo nebuloso. Uma formulação matemática fundamentada na estratégia de Compensação Paralela e Distribuída (PDC) é definida, a partir das especificações das margens de ganho e fase, para o cálculo dos parâmetros dos sub-controladores PID, na base de regras do controlador PID nebuloso robusto, em função dos parâmetros dos sub-modelos lineares na base de regras do modelo nebuloso do sistema dinâmico a ser controlado. Uma análise das condições necessárias e suficientes de projeto do controlador PID nebuloso robusto, com a proposta de um axioma e dois teoremas, são apresentados. Resultados computacionais para a validação da metodologia proposta comparada a dois métodos de controle nebuloso propostos por Teixeira e Zak (1999) e Wang, Tanaka e Griffin (1996), amplamente utilizados na literatura, com aplicação ao problema de controle de posição angular de um manipulador robótico, também são apresentados.