Orientador: Roberto de Alencar Lotufo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luppi_RenatoMarcosSilva_M.pdf: 7636443 bytes, checksum: 54bd89b451c04668c6a5f3b360732726 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Esta dissertação apresenta um conjunto de operadores básicos desempenhando funções diversas em visualização, manipulação e análise de dados tridimensionais. Pelo fato de serem básicos, a combinação destes operadores permite a construção de funções mais complexas, onde a flexibilidade de se obter novos operadores, de níveis mais elevados, é resultado direto do número de operadores elementares disponíveis. Para a implementação dos operadores foram usadas as ferramentas de desenvolvimento e manutenção de softwares do sistema Khoros, sendo cada operador tratado como uma rotina escrita em linguagem C. A combinação dos operadores foi feita com a utilização do ambiente de programação visual, também integrante do sistema Khoros, bem como através de shell scripts. Diversos exemplos de aplicações práticas, inclusive interativas, são mostradas no final do trabalho, ilustrando a criação de processamentos poderosos construídos através da combinação dos operadores básicos / Abstract: This work presents a set of basic operators performing a variety of functions in visualization, manipulation and analysis of tridimensional data. Because they are basic, the combination of these operators allows the construction of more complex functions, where the fl.exibility in obtaining new higher leveI operators is related directly to the number of elementary operators available. In order to implement these operators, it was used the Khoros system software development tools, and each operator was treated as a routine written in C language. The combination of operators was done in the visual programming environment, which is also part of Khoros system, as well as using Unix shelllanguage in shell scripts. A lot of examples of practical aplications, as well as interactive aplications, are shown in the end of this work, to ilustrate the creation of powerful computations which were built by combining the basic operators / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Neste trabalho foram desenvolvidas as técnicas para projetar e implantar um sistema automatizado de controle e aquisição de dados para o arranjo de calibração em radiação X níveis diagnóstico e radioproteção do Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do IPEN. Os programas desenvolvidos fornecem diretamente os valores de kerma corrigidos para as condições ambientais. A automatização do obturador viabilizou a temporização precisa de exposições de curta duração. A utilização da câmara monitora como padrão de calibração beneficiou-se de um programa para a determinação de seus fatores de calibração a partir de uma câmara de referência para as diferentes qualidades de feixe. Foram utilizados como instrumentos de referência, dois eletrômetros, um para a câmara monitora, e outro para a câmara padrão; um termômetro de dois canais, e um barômetro absoluto, todos comunicando-se com o microcomputador através de interface padrão RS-232. São descritos os métodos computacionais utilizados nos programas de controle do kerma pela câmara monitora, bem como no de obtenção de seus fatores de calibração. A linguagem de programação adotada (LabVIEW MR) permitiu a obtenção de resultados rápidos e adequados. Os resultados obtidos demonstraram que o novo sistema proposto está apto a substituir as técnicas anteriormente adotadas no LCI, com vantagens no que diz respeito à rapidez e precisão na execução das calibrações, notadamente sob situações adversas, como as observadas em exposições muito curtas, ou então longas o suficiente para que sejam substancialmente afetadas pela flutuação de parâmetros tais como a taxa de kerma do gerador de raios X, ou então pelas condições ambientais de temperatura e pressão. / Design techniques of an automatic control system implementing corrected kerma determination and shutter command in the calibration laboratory at IPEN are shown, as well as the periodic calibration program developed for a monitor chamber for several X-ray beam qualities used for diagnostic radiology and radiation protection instruments. Two reference electrometers, a multichannel secondary standard thermometer, and an absolute pressure barometer were connected to the RS-232 interface from a PC computer equipped with a National Instruments multifunction analog and digital I/O card. LabVIEW MR was chosen as programming tool, which allowed for the development of a suite of programs for both controlling the shutter timing cycles and the calibration of the monitor chamber against a reference standard. A detailed description of the methods used for troubleshooting, fine tuning of parameters and evaluation of program results is followed by an analysis showing that considerable advantages regarding reduction of time and precision improvements during the calibrations could be achieved by the use of the developed programs, particularly under adverse conditions like those found during short expositions, or instead during long irradiation intervals where fluctuation of parameters like kerma rate or room conditions (temperature or pressure) can be found.

Neste trabalho foram desenvolvidas as técnicas para projetar e implantar um sistema automatizado de controle e aquisição de dados para o arranjo de calibração em radiação X níveis diagnóstico e radioproteção do Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do IPEN. Os programas desenvolvidos fornecem diretamente os valores de kerma corrigidos para as condições ambientais. A automatização do obturador viabilizou a temporização precisa de exposições de curta duração. A utilização da câmara monitora como padrão de calibração beneficiou-se de um programa para a determinação de seus fatores de calibração a partir de uma câmara de referência para as diferentes qualidades de feixe. Foram utilizados como instrumentos de referência, dois eletrômetros, um para a câmara monitora, e outro para a câmara padrão; um termômetro de dois canais, e um barômetro absoluto, todos comunicando-se com o microcomputador através de interface padrão RS-232. São descritos os métodos computacionais utilizados nos programas de controle do kerma pela câmara monitora, bem como no de obtenção de seus fatores de calibração. A linguagem de programação adotada (LabVIEW MR) permitiu a obtenção de resultados rápidos e adequados. Os resultados obtidos demonstraram que o novo sistema proposto está apto a substituir as técnicas anteriormente adotadas no LCI, com vantagens no que diz respeito à rapidez e precisão na execução das calibrações, notadamente sob situações adversas, como as observadas em exposições muito curtas, ou então longas o suficiente para que sejam substancialmente afetadas pela flutuação de parâmetros tais como a taxa de kerma do gerador de raios X, ou então pelas condições ambientais de temperatura e pressão. / Design techniques of an automatic control system implementing corrected kerma determination and shutter command in the calibration laboratory at IPEN are shown, as well as the periodic calibration program developed for a monitor chamber for several X-ray beam qualities used for diagnostic radiology and radiation protection instruments. Two reference electrometers, a multichannel secondary standard thermometer, and an absolute pressure barometer were connected to the RS-232 interface from a PC computer equipped with a National Instruments multifunction analog and digital I/O card. LabVIEW MR was chosen as programming tool, which allowed for the development of a suite of programs for both controlling the shutter timing cycles and the calibration of the monitor chamber against a reference standard. A detailed description of the methods used for troubleshooting, fine tuning of parameters and evaluation of program results is followed by an analysis showing that considerable advantages regarding reduction of time and precision improvements during the calibrations could be achieved by the use of the developed programs, particularly under adverse conditions like those found during short expositions, or instead during long irradiation intervals where fluctuation of parameters like kerma rate or room conditions (temperature or pressure) can be found.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 271325.pdf: 1076369 bytes, checksum: be1ca5dbaaa8a0d43ee93e9c2eaeb4fd (MD5) / O ajuste dos semáforos em uma malha viária urbana nem sempre é adequado em função da dificuldade de atualizar os planos de tempos semafóricos que são a base da operação dos controladores de "tempo fixo" atualmente em uso. Dentre as ações possíveis para amenizar os efeitos negativos desse ajuste inadequado estão as estratégias de controle em tempo-real que têm por objetivo o aumento da eficiência das malhas viárias urbanas através de ajustes contínuos dos tempos semafóricos para as atuais condições de tráfego. A estratégia de controle Traffic-responsive Urban Control (TUC) é uma estratégia recentemente desenvolvida que apresenta bons resultados práticos quando comparada ao controle por tempos fixos e a outras estratégias de tempo real. Neste trabalho, foram explorados aspectos dinâmicos da estratégia TUC que não foram devidamente explorados na literatura existente. Em particular, observou-se um fenômeno de oscilações dos sinais de controle da estratégia mesmo na ausência de variações nos volumes de tráfego, ou seja, quando se esperaria um controle constante. Embora os volumes de tráfego permaneçam sem variações, estas oscilações dos tempos semafóricos induzem variações no tráfego, o que causa, além do deterioramento dos índices de desempenho da malha, perturbações para os usuários da via que esperam um comportamento estável do controle de tráfego. Com o objetivo de eliminar tais flutuações, apresenta-se uma estratégia de controle de tempos de verde diferente da sugerida na estratégia TUC original. Resultados de simulação mostram a superioridade da proposta deste trabalho para os casos testados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:13:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262004.pdf: 1294633 bytes, checksum: 44bb2708067928364a321d66e999415c (MD5) / Ensaio é um procedimento experimental de avaliação de características de um produto ou processo. No caso de compressores de refrigeração, uma grande variedade de ensaios é realizada, tanto para desenvolvimento quanto para controle de qualidade. Dentre esses, merece especial atenção o ensaio de desempenho energético, que tem como objetivo determinar capacidade de refrigeração, potência ativa consumida, eficiência isentrópica e coeficiente de performance do compressor. Tais grandezas são as principais informações requeridas por clientes e servem como indicadores fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos. Apesar de envolverem uma infra-estrutura de custo bastante elevado, tais ensaios são demorados e geralmente não apresentam alto grau de automação. Este trabalho é parte de um projeto maior, que tem três grandes objetivos: reduzir os tempos de ensaios de compressores, aumentar o nível de automação das bancadas de ensaio e reduzir as incertezas de medição. Sua grande contribuição foi criar ferramentas para melhorar o controle de variáveis críticas, o que contribui de forma direta para as três linhas principais do projeto. Tratou-se mais especificamente de um problema bastante crítico sob os aspectos de tempo demandado para acomodação e de relevância na incerteza de medição do ensaio, que é o controle da temperatura de saída do calorímetro empregado pela bancada de ensaio. Além de ser essencial sob o ponto de vista de aplicação no meio industrial, o estudo realizado apresenta resultados experimentais da aplicação de técnicas de controle preditivo que geralmente são analisadas somente através de simulação. No decorrer do trabalho são abordados aspectos de identificação do modelo, assim como projeto, implementação e análise de robustez dos controladores propostos. Os resultados experimentais de malha fechada foram bastante expressivos e demonstraram o bom desempenho dos controladores implementados, o que levou a ganhos no tempo do ensaio e na incerteza dos resultados medidos.

Durante a evolução da comunicação, diversos fatores contribuíram para melhorar a qualidade dos sistemas computacionais (Hardware e Software) em um ambiente industrial, onde o fator desempenho é um dos pontos importantes a ser considerado em um projeto de automação industrial. Nos últimos vinte anos, surgiram diversas propostas de padronização de protocolos para automação industrial e aplicações de tempo real, cada qual com características e tempos de resposta diferentes. Um estudo detalhado sobre as características técnicas de controle de tempo é de extrema importância, visto que esses sistemas, muitas vezes são implementados em situações de missão crítica, nas quais o tempo de resposta é um fator crucial para a aplicação. Nesta dissertação, apresentamos as etapas de evolução das técnicas de controle de acesso ao barramento, culminando inicialmente com o surgimento da proposta do protocolo FIELDBUS e em seguida com a proposta alemã, o PROFIBUS. O principal objetivo deste trabalho é propor um modelo analítico para a realização de avaliação de desempenho em uma rede PROFIBUS. O trabalho apresenta uma descrição das características funcionais do protocolo, bem como uma descrição detalhada dos tempos de controle utilizado pelo protocolo para controle e supervisão da rede. Uma descrição dos experimentos e o cruzamento dos dados obtidos na simulação com os dados obtidos através do modelo analítico demonstram a razão pela qual os modelos analíticos é uma ferramenta de extrema importância devido a sua agilidade em estimar o desempenho de uma rede PROFIBUS. Palavras-chave: Avaliação de desempenho, automação industrial, redes de campo, protocolos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225825.pdf: 3122932 bytes, checksum: 6cb2ae636a6fc1cc3c8025270656ad32 (MD5) / presente trabalho descreve um sistema economicamente viável para a automação de indústrias de tratamento de madeira por impregnação de preservativo hidrossolúvel do tipo CCA (Arsenito de cobre cromatado), com controle quantitativo utilizando técnica potenciométrica baseada em eletrodos seletivos a íons. O sistema de aquisição de dados foi desenvolvido com base em um circuito eletrônico A/D de 8 bits e amplificadores operacionais de baixo custo, diminuindo sensivelmente o valor do equipamento com ajuda de um algoritmo de aquisição de dados instalado em um computador com arquitetura IBM/PC. O software também é responsável pelo controle dos equipamentos de potência envolvidos no processo, através do envio de sinais de comando pela porta paralela do computador e do uso de um circuito simples e de baixo custo para o isolamento elétrico da porta paralela. Os eletrodos seletivos necessários para a determinação das concentrações de cobre(II), cromo(VI) e arsênio(V) também foram desenvolvidos durante o trabalho. Os três eletrodos apresentaram desempenho adequado para a aplicação no sistema de automação. Tendo o eletrodo seletivo a arsênio(V) a necessidade de polimentos periódicos para a manutenção de um bom desempenho. A aplicação do sistema em nível de bancada mostrou-se eficiente, proporcionando economia de reagentes de até 30% com relação ao preço de matéria prima de tratamento, e economia adicional ao evitar o descarte da solução de tratamento, possibilitando o fechamento do ciclo industrial com o mínimo de resíduos, propiciando uma maior preservação ambiental.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:51:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264491.pdf: 11488689 bytes, checksum: 406d4d16b963e570bf900a9e04ad882e (MD5) Previous issue date: 2009

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319240.pdf: 2165998 bytes, checksum: d26044b07134cd5dc4c98ffd7db3a949 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nesta tese é apresentada uma proposta de controle cooperativo baseada em consenso para resolver o problema de rendezvous para um grupo multi-veículos. Como caráter essencial de cooperação os veículos, estes compartilham informação acerca do conhecimento individual, o qual está sujeito a falhas na comunicação com origem diversa, desde faltas nos dispositivos de comunicação até perdas de pacote. A estratégia de controle cooperativo proposta consiste no desenvolvimento de leis de controle descentralizadas para que cada veículo determine sua trajetória de consenso até o ponto de encontro, que a priori é desconhecido para alguns integrantes da equipe. Para tal, utiliza-se uma abordagem baseada em controle preditivo, o que permite a inclusão de requisitos de resposta, bem como de restrições, de modo a manter o caráter de cooperação entre os veículos do grupo. De forma complementar à proposta, adicionam-se à formulação das trajetórias de consenso, restrições de conectividade entre veículos, restrições de ângulo de sensoriamento em relação ao ponto de encontro e à formação de cobertura sobre o ponto de referência. Trata-se ainda neste trabalho de protocolos de comunicação com intuito de melhorar a pontualidade na troca periódica de informações, melhorando a convergência da tarefa de consenso. <br> / Abstract: In this thesis, a cooperative control strategy for teams of multiple autonomous vehicles to solve a basic coordination problem, called rendezvous problem, is presented. The vehicles share information about individual knowledge in order to cooperate. It is considered that communication failures can be occurs due to packet losses and device faults. In the cooperative proposal, a decentralized control laws are developed to drive all the vehicles to a reference position by performing trajectories with consensus. The rendezvous point is a priori unknown to some group members. The calculus of the consensus trajectories is based on receding horizon control, which allows to include response requirements and constraints for maintaining cooperation between the vehicles of the group. Additionally, it is added to the consensus trajectories formulation: connectivity constraints between vehicles, optimization of the sensing angle relative to the rendezvous point and coverage formation on the reference point. Finally, in this work, communication protocolsare studied for improving the timeliness in the information exchange, which improves the convergence of consensus task.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339046.pdf: 4955624 bytes, checksum: 91d575942e56dfaa911e0177c061e1c3 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Laboratório Experimental de Escoamento Multifásico (LEEM) do Departamento de Automação e Sistemas tem por objetivos: (i) o estudo dos escoamentos multifásicos aplicados à indústria do petróleo; (ii) o desenvolvimento de medidores de vazão multifásicos para a indústria do petróleo; (iii) o desenvolvimento de novas técnicas de controle de escoamentos multifásicos (supressão de golfadas, estabilização de regimes de escoamento, etc.); (iv) o desenvolvimento de novas técnicas de separação em linha de fluidos multifásicos. O LEEM conta com uma Unidade de Experimentação de Escoamentos Multifásicos (UEEM) e com uma sala de medição para testes de protótipos de medição e controle.A UEEM permite basicamente misturar vazões controladas de água, óleo inerte e ar comprimido previamente medidas com precisão. O fluído misturado é conduzido para uma área de ensaios onde podem ser testados diferentes protótipos, assim como medidores comerciais, de vazão monofásica, bifásica ou multifásica. A mistura multifásica passa pela área de testes e retorna ao separador que opera a pressão atmosférica. A planta conta com um sistema de aquisição de dados que permite adquirir dados dos instrumentos de medida de cada fração bem como aqueles do sensor sendo investigado. O objetivo principal deste trabalho consiste na automação da operação de uma unidade de experimentação de laboratório (UEEM). Em particular, (i) desenvolver sistemas de controle via rede; (ii) de instrumentação e de segurança; (iii) de automação da operação de ensaios e testes desta unidade. Para a automação da unidade aplicou-se a tecnologia de redes FOUNDATION Fieldbus (FF), uma rede interoperável com controle distribuído em campo e manutenção simples. Este trabalho mostra na prática e de forma detalhada a execução de todas as camadas da pirâmide da tecnologia FOUNDATION Fieldbus, enfatizando as suas funcionalidades, vantagens e desvantagens. <br> / Abstract : The Experimental Laboratory of Multiphase Flow (LEEM) of the Department of Automation and Systems aims to: (i) the study of multiphase flow applied to the petroleum industry; (ii) the development of multiphase flow meters for the oil industry; (iii) development of new multiphase flow control techniques (slugs, stabilizing flow regimes, etc.); (iv) the development of new techniques for separation of multiphase fluid line. The LEEM has an Experimentation Unit of Multiphase Flows (UEEM) and a measuring room for measurement and control prototype testing.The UEEM basically allows controlled mixing of water flows, inert oil and compressed air previously measured accurately. The mixed fluid is conducted to an area where testing different prototypes can be tested, as well as commercial meters, the flow monophasic, biphasic or multiphasic. The multiphase mixture passes through the testing area and returns to the separator which operates at atmospheric pressure. The plant comprises a data acquisition system that enables acquiring data of the measuring instruments of each fraction as well as those of the sensor being investigated. The aim of this work is the automation of the operation of a laboratory experiment unit (UEEM). In particular, (i) develop networked control systems; (ii) of instrumentation and safety; (iii) automation of the testing operation and testing of the unit.The FOUNDATION Fieldbus technology (FF), an interoperable network with distributed control in the field and simple maintenance, has been applied to the experimental unit. This work shows in practice and in detail the implementation of all the pyramid layers of FOUNDATION Fieldbus technology, emphasizing their features, advantages and disadvantages.