Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bernardo Nogueira Neto.pdf: 936161 bytes, checksum: 8cae25f84e9e07f78244f10040d97213 (MD5) Previous issue date: 2010-06-04 / In this dissertation, we explore the application of the Theory of System Identification to develop a mathematical model that represents the behavior of the electrical current rectifier used to power the traction motors of a locomotive diesel-electric, based on mathematical manipulation of its temperature data. It was developed an ARX model and, using the aid of the computational system identification toolbox of MATLAB ®, simulations were made for estimation and validation of the order of the model that best describes the dynamic response of the physical system. The input and output data of the rectifier are obtained from the direct measurement of the output current of main generator, which is the input, and from the measurement of the temperature on the rectifier, which corresponds to the output. These data are used in developing the mathematical model of the system under study. The goal is to obtain a model that best represents the behavior of the main engine rectifier, allowing control actions to optimize the relation between supplied and required power of locomotive, so that downtime events resulting from self-protection mechanisms against high temperatures during operation of the rectifier in severe operations are minimized. As a result, we have a more advanced and efficient model that allows a strategy to monitoring the equipment at the various points of operation, considering their variation and ensuring a stable and safety locomotive's operation. / Nesta dissertação, aborda-se a aplicação da Teoria de Identificação de Sistemas para escolha de um modelo polinomial, que represente o comportamento do retificador de corrente elétrica, utilizado para suprimento dos motores de tração de uma locomotiva dieselelétrica, a partir da manipulação matemática de seus dados de temperatura. Desenvolve-se um modelo ARX e, com auxílio da ferramenta computacional do toolbox de identificação do MATLAB®, são feitas simulações para estimação e validação da ordem do modelo que melhor descreva a resposta dinâmica do sistema físico. Os dados de entrada e saída do retificador são obtidos a partir da medição direta da corrente de saída do gerador principal, que corresponde à entrada, e da medição da temperatura na bancada retificadora, que corresponde à saída. Estes dados são utilizados na elaboração do modelo matemático do sistema em estudo. Busca-se obter um modelo matemático que represente o comportamento do retificador principal da locomotiva, possibilitando ações de controle para uma melhor otimização entre a potência fornecida e a requerida para tração, de tal forma que os eventos de downtime, decorrentes da atuação da proteção contra altas temperaturas do retificador durante operações em regimes severos, sejam minimizados. Como resultado, tem-se um método mais avançado, eficaz e que possibilita uma estratégia de monitoramento nos diversos pontos de operação do equipamento, considerando suas variações e garantindo uma operação estável e segura do sistema.

[pt] Modelagem e Controle Não Linear de um Veículo Terrestre sobre Suspensão descreve um estudo em dinâmica veicular no qual inicialmente apresenta-se um modelo analítico para representar a geração de forças longitudinais e laterais no contato do pneu com o solo. Em seguida é desenvolvido, para um automóvel de passeio terrestre sobre suspensão, um modelo não linear de 4 graus de liberdade (velocidades longitudinal, lateral, de guinada e de rolagem), e a sua linearização. Expande-se esse modelo para um de 8 graus de liberdade, no qual inclui-se o movimento de rotação axial de cada uma das quatro rodas, e consideram-se os movimentos do veículo somente no plano, sem efeitos de pitch ou bounce, mas apresentando alguma relação de distribuição de cargas devido ao roll. Descrevem-se ainda modelos em Grafos de Ligação para os três dinâmicas de um veículo terrestre (longitudinal, lateral e vertical) e seus acoplamentos, visando futuras análises mais detalhadas desse sistema. Todos os modelos em malha aberta são validados através simulações computacionais em diversas condições típicas de operação. Na segunda parte desse trabalho é apresentada a estratégia proposta para o tratamento do problema de controle direcional do veículo em uma manobra qualquer, empregando a metodologia da linearização por realimentação, tendo como base o modelo linear de 4 graus de liberdade. São analisados os resultados encontrados através de simulação computacional para a malha fechada com diferentes combinações de parâmetros, empregando os modelos não lineares de 4 e 8 graus de liberdade. Conclui-se discutindo a possibilidade de generalização deste procedimento para diferentes aplicações em Dinâmica Veicular. / [en] Modeling and Non Linear Control of a Ground Vehicle's Steering describles a study in vehicle dynamics, which presents an analytic model representing the generation of longitudinal and lateral forces at the contact patch between tire and ground. Next it is developed, for a typical passenger car, a non-linear model with four degrees of freedom (longitudinal, lateral, yaw and roll velocities), and its linearization. This model is then expanded to another one with eight degrees of freedom, which includes the axial rotation of each one of the four wheels, and considers the vehicle's movement only at a known plane, whithoud pitch and bounce effects, but including some load distribution among the wheels, due to roll. Computational simulation in varius typical operation condition validate all open loop models. The second part of this work presents the proposed strategy for directional control of a vehicle at any type of manoeuvre, using the feedback linearization methodology, directly applied to the linear four degrees of freedom model. Theresults obtained trhough computational simulation for a closed loop model with different parameters are analysed using both nonlinear four and eight degrees of freedom models. The possibility of generalizing this procedure to distinct applications in Vehicle Dynamics is, then, discussed.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-09-06T13:31:47Z No. of bitstreams: 1 Antonio_José_da_Silva2.pdf: 2564341 bytes, checksum: ff7454362aecf3bf6afd177edfd5c821 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T13:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio_José_da_Silva2.pdf: 2564341 bytes, checksum: ff7454362aecf3bf6afd177edfd5c821 (MD5) Previous issue date: 2009-06-05 / FAPEMA / The Anode effect that occurs in electrolytic smelter pot is responsible for gases such as PFC s. These gases contribute to the greenhouse effect, and in addition jeopardizes its productive capacity. From the voltage (output) and current (input) are estimate ARX and OE models of the electrolytic smelter pot using the Systems Identification Theory, the ARX and OE models of the electrolytic smelter pot are built to represent the steady state operation and the anode effect occurrence. After the simulation are chosen the models with better adjustment to the measure exit. For the selection are used established criteria along the research, the ARX and OE models of electrolytic smelter pot, are built to represent the full state operation of the electrolytic smelter pot. Based on real data and via algebraic properties, the models generate the functions of specific transfer of each model that are validated with real data obtained in the industry, the answer in time, in the convergence frequency and speed are analyzed. From the transfer function is made the representation of the normal stage of operation of the electrolytic smelter pot, and by the properties of the estimate model is made the prediction the anode effect identifying the increase of the voltage in the validation stage. Therefore, this work introduces the investigation of ARX and OE parametric models how better represent the operation of the electrolytic smelter pot to can enable the prediction of the anode effect in the productive process of the aluminum. In this dissertation, we propose the models development in the domain of the continuous and discreet time with a study of her transitory answers and of steady state as well as your answer in frequency of your normal operation and in the phase that precedes the anode effect. / O efeito anódico que ocorre nas cubas eletrolíticas é responsável pela emissão de gases como os PFC s, gases esses, que contribuem para o efeito estufa, além de comprometer sua capacidade produtiva. A partir dos sinais de tensão (saída) e corrente (entrada) são estimados modelos ARX e OE da cuba eletrolítica utilizando a Teoria de Identificação de Sistemas. Após a simulação são escolhidos os modelos com melhor ajuste à saída medida. Para a seleção são utilizados critérios estabelecidos ao longo da pesquisa. Os modelos ARX e OE das cubas eletrolítica, são construídos para representar o pleno estado de funcionamento da cuba. Baseados em dados reais e via propriedades algébricas, os modelos geram as funções de transferência específicas de cada modelo que são validadas com dados reais obtidos na indústria, a resposta no tempo, na freqüência e velocidade de convergência são analisadas. A partir da função de transferência é feita a representação da fase normal de funcionamento da cuba eletrolítica, e pelas propriedades do modelo é feita a predição do efeito anódico identificando o aumento da tensão na fase de validação. Portanto, este trabalho apresenta a investigação de modelos paramétricos ARX e OE que melhor representam o funcionamento da cuba eletrolítica para possibilitar a predição do efeito anódico no processo produtivo do alumínio. Nesta dissertação propomos o desenvolvimento de modelos no domínio do tempo contínuo e discreto com um estudo das suas respostas transitória e de regime permanente assim como sua resposta em freqüência de seu funcionamento normal e na fase que antecede o efeito anódico.