abstract: Potential induced degradation (PID) due to high system voltages is one of the major degradation mechanisms in photovoltaic (PV) modules, adversely affecting their performance due to the combined effects of the following factors: system voltage, superstrate/glass surface conductivity, encapsulant conductivity, silicon nitride anti-reflection coating property and interface property (glass/encapsulant; encapsulant/cell; encapsulant/backsheet). Previous studies carried out at ASU's Photovoltaic Reliability Laboratory (ASU-PRL) showed that only negative voltage bias (positive grounded systems) adversely affects the performance of commonly available crystalline silicon modules. In previous studies, the surface conductivity of the glass surface was obtained using either conductive carbon layer extending from the glass surface to the frame or humidity inside an environmental chamber. This thesis investigates the influence of glass surface conductivity disruption on PV modules. In this study, conductive carbon was applied only on the module's glass surface without extending to the frame and the surface conductivity was disrupted (no carbon layer) at 2cm distance from the periphery of frame inner edges. This study was carried out under dry heat at two different temperatures (60 °C and 85 °C) and three different negative bias voltages (-300V, -400V, and -600V). To replicate closeness to the field conditions, half of the selected modules were pre-stressed under damp heat for 1000 hours (DH 1000) and the remaining half under 200 hours of thermal cycling (TC 200). When the surface continuity was disrupted by maintaining a 2 cm gap from the frame to the edge of the conductive layer, as demonstrated in this study, the degradation was found to be absent or negligibly small even after 35 hours of negative bias at elevated temperatures. This preliminary study appears to indicate that the modules could become immune to PID losses if the continuity of the glass surface conductivity is disrupted at the inside boundary of the frame. The surface conductivity of the glass, due to water layer formation in a humid condition, close to the frame could be disrupted just by applying a water repelling (hydrophobic) but high transmittance surface coating (such as Teflon) or modifying the frame/glass edges with water repellent properties. / Dissertation/Thesis / M.S.Tech Engineering 2012

Este trabalho apresenta uma proposta de solução para compensar o atraso variável, característico de redes IP. O preditor de Smith é tradicionalmente usado para compensar atrasos, mas no caso deste tipo de rede um fator importante que pode degradar o controle do sistema são as grandes variações nos atrasos sofridos pelas mensagens. Para tratar este problema, este trabalho baseia-se na criação de uma estrutura de dados de armazenamento para a saída do preditor de Smith, possibilitando a comparação do valor de saída da planta com o valor adequado guardado na estrutura. Para determinação do valor correspondente, este está associado a um índice calculado com o tempo de roundtrip obtido de informações dos pacotes de dados proveniente da planta. Para se chegar a tal solução, foi analisada nas primeiras seções a influência do atraso em malhas de controle e posteriormente um estudo do estado da arte para tipos de controle sobre redes IP. Ao final é apresentada uma análise experimental, demonstrando resultados promissores da aplicação desta proposta. / This work presents a solution to compensate the varying delay, characteristic of IP networks. The Smith predictor is traditionally used to compensate delays but in this type of networks an other important factor that can destabilize the system is the large jitter of the delay. In order to solve this problem, the solution presented here is based on a data structure to save the output from the model of the plant used by the Smith predictor, that make possible to compare the output from the plant with the corresponding value in the structure. In order to take the correspondent value, it is associated to an index which is calculated with the roundtrip obtained from the informations in the packet arrived from the plant. In order to formulate this solution, it was analised in the first sections the influence of the delay in control systems and then a study of the state of art of the control systems over IP networks. At the end, an experimental analise to demonstrate the good result of the application of this solution is presented.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-06-26T21:01:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jeydson Lopes da Silva.pdf: 5014155 bytes, checksum: 7b7d71a2247ab166650f14e229d29d1f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T21:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jeydson Lopes da Silva.pdf: 5014155 bytes, checksum: 7b7d71a2247ab166650f14e229d29d1f (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / FACEPE / A energia elétrica é considerada como um dos principais insumos do setor industrial; sua disponibilidade, qualidade e custo são diretamente ligados à capacidade competitiva deste setor. Com o aumento dos custos da eletricidade e da emissão de gases causadores do efeito estufa, ações voltadas para o uso eficiente deste insumo tornam-se cada vez mais atrativas. Uma parte muito importante da área de controle e automação dos processos industriais é a sintonia dos controladores PID, uma vez que os processos, dentre outras coisas, dependem dos seus controladores, e estes para serem produtivos precisam estar bem sintonizados. O presente trabalho descreve uma maneira de sintonizar desses tipos de controladores baseada em inteligência artificial utilizando uma técnica de otimização evolutiva, conhecida como Otimização por Enxame de Partícula (PSO), técnica eficiente na otimização de funções com vários mínimos locais, funcionando desta forma como uma alternativa às diversas formas de sintonizações clássicas existentes. O objetivo deste trabalho é o de demonstrar o ganho em desempenho no controlador, tanto na parte energética como na ação de controle, proporcionado pela sintonia do controlador através do PSO. Uma parte importante da metodologia deste trabalho é a possibilidade da implementação direta no sistema real dos parâmetros sintonizados do controlador, encontrados por meio da otimização por PSO via simulação computacional; para isso, foi necessária a modelagem do sistema de forma digital, a qual permitiu reproduzir os efeitos da dinâmica do processo real. A implementação real foi feita por meio do protótipo de um sistema de exaustão industrial, o qual é todo controlado por um controlador lógico programável (CLP), localizado no Laboratório de Sistemas Motrizes da Universidade Federal de Pernambuco, a partir do qual foi realizada a coleta de dados experimentais para a análise do desempenho do sistema quando do uso deste tipo de sintonia do controlador. / Electricity is considered as one of the main inputs of the industrial sector; its availability, quality and cost are directly related to the competitive capacity of this sector. With rising costs of electricity and the emission of greenhouse gases, actions aimed at the efficient use of this input become increasingly attractive. A very important part of the area of control and automation of industrial processes is the tuning of the parameters of the PID controllers, since the processes, among other things, depend on their controllers, and these to be productive must be well tuned. The present work describes a way of tuning these types of controllers based on artificial intelligence using an evolutionary optimization technique, known as Particle Swarm Optimization (PSO), an efficient technique for optimizing functions with several local minimums, working in this way as a different form of classical tuning. The objective of this work is to demonstrate the gain in performance in the controller, both in the energy part and in the control action, provided by the controller tuning through the PSO. An important part of the methodology of this work is the possibility of directly implementing in the real system the tuned parameters of the controller, found by means of PSO optimization through computational simulation; for this it was necessary to model the system in digital form, which allowed to reproduce the effects of the actual process dynamics. The actual implementation was done through the prototype of an industrial exhaust system, which is all controlled by means of a PLC, located in the Laboratory of Motor Systems of the Federal University of Pernambuco, from which the collection of experimental data for the analysis of the performance of the system when using this type of controller tuning.

O presente trabalho propÃe o estudo comparativo de duas tÃcnicas de controle aplicadas Ãs trajetÃrias de um robà mÃvel: GPC (Generalized Predictive Control) e PID (Proporcional â Integral ‐ Derivativo). O sistema de controle do robà utiliza a configuraÃÃo em cascata, sendo constituÃdo de uma malha interna para o controle de velocidade dos motores e uma malha externa para o controle de posiÃÃo e orientaÃÃo do robà que fornecerà a referÃncia de velocidade dos motores. O sistema de controle em cascata permite utilizar‐se de controladores cinemÃticos mono‐variÃvel. Foi utilizado ainda um controlador dinÃmico preditivo multivariÃvel a fim de se comparar o desempenho com os outros controladores mono‐variÃvel. Foram desenvolvidos simuladores para o robà mÃvel atravÃs de uso dos controladores GPC e PID. A teoria foi implementada em um pequeno robà mÃvel com traÃÃo diferencial construÃdo para este propÃsito. Foram utilizados como atuadores motores CC e como sensores de velocidade e posiÃÃo, foram utilizados encoders e sonares, respectivamente. Uma vez que o ajuste dos controladores usados à baseado em modelo, foram utilizados dois mÃtodos de identificaÃÃo de parÃmetros: o MÃtodo dos MÃnimos Quadrados Recursivos (MQR) e por Redes Neurais. Os mÃtodos de controle empregados permitiram o seguimento de trajetÃrias pelo robà mÃvel. / The present work proposes a comparative study of two control techniques applied for mobile robots trajectories: GPC (Generalized Predictive Control) and PID (Proportional â Integral ‐ Derivative). The control system uses a cascade configuration composed by an internal loop for controlling the speed of motors, and an external loop for position and orientation control, being used to get the reference speed motors. This cascade control system can run a monovariable cinematic controller. It was used a multi‐variable predictive controller to compare the behavior with the single‐variable controllers. It was developed simulators for mobile robot using GPC and PID controllers. The theory was applied to a little differential mobile robot, designed to this proposes. It was used as actuators DC motors, and speed e positional sensors, encoders and sonar, respectively. Once the controllers adjust are referenced by model, was used two identification methods: Recursive Minimum Square and Neural Networks. The control methods employed had permitted the trajectories following by the mobile robot.

Orientador: Fernado A. C. Gomide / Tese (doutorado) - Univesidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T02:19:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_CarlosAlbertoMurari_D.pdf: 6533576 bytes, checksum: a2271d37b77f16ecfb98f26a6f072fd0 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho desenvolvem-se métodos para analisar e projetar sistemas de controle fuzzy clássicos através de técnicas do domínio da freqüência. Primeiramente, introduz-se um procedimento simples e intuitivo para obter resposta em freqüência de sistemas de controle fuzzy a partir do conceito de funções descritivas. Este procedimento permite investigar as influências dos principais parâmetros dos controladores fuzzy nas respostas dinâmicas do sistema em malha fechada. Foram propostas duas abordagens para analisar e sintonizar sistemas de controle fuzzy através de métodos do domínio da freqüência. A primeira visa sistemas não lineares invariantes no tempo. A segunda, mais genérica, objetiva sistemas não lineares com variações limitadas de parâmetros. Os resultados obtidos se mostram promissores pois proporcionam soluções semelhantes ou melhores do que aquelas fornecidas por métodos alternativos disponíveis na literatura. As técnicas propostas são fáceis de serem utilizadas e práticas, proporcionando assim uma forma sistemática de análise e projeto de sistemas de controle fuzzy. Estas técnicas são particularmente eficientes na sintonia de controladores e análise de robustez / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Univesidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Clivaldode_D.pdf: 5223998 bytes, checksum: c36fcec78e3e356ae03181c517e79e0a (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo a modelagem e simulação de sistemas dinâmicos, com ênfase no estudo e implementação de controladores de posição de juntas robóticas. Inicialmente é realizado o estudo dos elementos constituintes de uma junta robótica, tais como: motor de corrente contínua, inércia, redutores e acoplamento. A partir desse estudo é possível a definição da estratégia de controle a ser utilizada, incluindo o desenvolvimento de um gerador de trajetórias utilizado como referencia dentro de uma malha de controle envolvendo estes elementos. A validação final dos algoritmos de controle desenvolvidos é realizada através de uma bancada experimental descrita nesse trabalho / Abstract: This work has as objective the modeling and simulation of dynamic systems, with emphasis in the study and controllers of position of joints robotics implementation. Initially the study of the constituent elements ofajoint robotics is accomplished, such as: DC motor, inertia and reducers. To go on with this study will be necessary the definition of the control strategy, inc1uding the development of a generator of trajectories used inside as reference of a control involving these elements. The final validation of the developed control algorithms is accomplished through a supported experimental / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ana Maria Frattini Fileti, João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_RafaelLeiria_M.pdf: 1689877 bytes, checksum: 724466ace7372cd7a821c21770f5b255 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Reações em batelada são muito utilizadas na indústria de polímeros e química fina, pois conferem grande flexibilidade e vantagens na manufatura de produtos específicos em pequenas e médias escalas. Neste trabalho foi escolhido como caso-estudo o processo de polimerização em batelada do metacrilato de metila (MMA) via radicais livres em solução. Acetato de etila e peróxido de benzoíla são respectivamente, o solvente e o iniciador de reação, utilizados. Fixou-se a proporção volumétrica de mono mero/solvente em 33%, de forma a obter uma condição segura de operação. O PMMA possui uma ampla gama de aplicações nos mais diversos segmentos de mercado, desde simples utensílios domésticos até sofisticadas próteses e equipamentos biomédicos. Para cada aplicação são indicadas diferentes características fisico-químicas do produto, que podem ser mais ou menos rígidas conforme o uso e que dependem fortemente da temperatura em que a reação de polimerização ocorre. O presente trabalho aborda as etapas de desenvolvimento, montagem e configuração do aparato experimental e do sistema de aquisição de dados para controle de temperatura desta reação. Este sistema é baseado em um protocolo de comunicação de chão de fábrica, conhecido como "Fieldbus", suas características, vantagens, desafios e limitações, bem como a aplicação de uma estratégia de controle de temperatura convencional são também abordados. O controlador escolhido foi o proporciona f-integral-derivativo cuidadosamente sintonizado através do estudo das características dinâmicas do processo, para atuar durante toda a reação com um único conjunto de parâmetros característicos. Os resultados obtidos com a utilização deste controlador foram satisfatórios para algumas fases da reação e insatisfatório para outras, fato este decorrente da transitoriedade e não-linearidades típicas deste processo, Variações máximas de 5,4% foram obtidas para a temperatura do meio reacional ao longo das seis horas de reação. Deste modo, garantindo a aplicabilidade do controlador PID para o processo em estudo e provendo um conjunto de dados experimentais para comparação de futuros trabalhos que utilizarão técnicas de controle mais avançadas / Abstract: Batch reactors are very important in polymer and fine chemistry industries, since they confer great flexibility and advantages to specific products manufacture, in small and middle scales. In this work, it was chosen as case study the polymethil methacrylate (PMMA} free-radical batch solution polymerization process. Ethyl acetate and benzoyl peroxide are de solvent and the reaction initiator, respectively. In order to attend safety conditions, the monomer/solvent volumetric ratio was maintened in 33%. PMMA presents a wide diversity of applications in market segments, such as domestic utilities, sophisticated prosthesis and biomedical tools.For each application, different physical-chemical characteristics of the product are required, which can be more or less rigid according to the use. The present work presents the development, assembly and configuration of the experimental apparatus and the data acquisition system, applyed to control the reaction temperature. This system is based on a communication protocol, known as Fieldbus. Characteristics, advantages, challenges and limitations of Fieldbus system is presented. Them implementation of a conventional temperature control strategy is also described. The fixed parameters proportional-integral-derivative contrôler was chosen and carefully adjusted through the process reaction curve. Closed-loop results show that the control performance is modifyed durring the different stages of the reaction. The present work also provides experimental data sets for comparison in future works where more advanced techniques of control may be implemented / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

To control the exhaust gas recirculation (EGR) and the exhaust brake, the position of a butterfly valve connected to a piston inside a pneumatic cylinder is controlled by altering the pressure inside the cylinder. This thesis evaluates the possibility to do this with pulse width modulation (PWM) controlled On/Off valves. The whole electro-pneumatic actuator system is built out of two On/Off valves and a cylinder. A mathematical model of the system is constructed. The complete system model on state space form consists of nine states and is nonlinear. The model captures the dynamics of the system. The statics of the system is not captured as accurately. The model is still good enough to be used as aid when developing control strategies, since position feedback is available. Automatic control strategies for the system are first developed and tested in simulation. The first approach is PID control. Because of the nonlinear properties of the system the results from a PID with a constant proportional part is unsatisfactory. To cope with the nonlinearities, a fuzzy controller is constructed; the results prove somewhat better, but not as good as expected due to implementation difficulties. In a test bench the system is controlled by a P controller with feedforward from position. The feedforward strongly reduces the nonlinear behavior of the system. With this implementation the results that were hoped for with the fuzzy controller are reached.

This report describes the manufacture and control of a flying platform. The report describes the basic and fundamental theories required to get the platform flying. It touches on subjects such as A/D-conversion. PWM-control and PID-control. The sensors used in the platform are a gyro and an accelerometer. The platform is controlled from a ground station through a wireless link. The wireless link is an Xbee-module that implements the ZigBee-protocol. The microprocessor used is the Atmega 128 by Atmel. An indirect complementary filter is used to get the angle of the platform. For the platform to be able to balance a more thourough analysis of the gyro is required. This sensor proved to be more difficult to handle than first anticipated. Every component except the gyro worked as expected. Every algorithm and method reported in this work have been implemented and tested in software.

With an increasing need for greater traffic safety, there is an increasing demand for means by which solutions to the traffic safety problem can be studied. The purpose of this thesis is to investigate the feasibility of using an autonomous indoor navigation system as a component in a demonstration system for studying cooperative vehicular scenarios. Our method involves developing and evaluating such a navigation system. Our navigation system uses a pre-existing localization system based on passive RFID, odometry and a particle filter. The localization system is used to estimate the robot pose, which is used to calculate a trajectory to the goal. A control system with a feedback loop is used to control the robot actuators and to drive the robot to the goal.   The results of our evaluation tests show that the system generally fulfills the performance requirements stated for the tests. There is however some uncertainty about the consistency of its performance. Results did not indicate that this was caused by the choice of localization techniques. The conclusion is that an autonomous navigation system using the aforementioned localization techniques is plausible for use in a demonstration system. However, we suggest that the system is further tested and evaluated before it is used with applications where accuracy is prioritized.