Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299358.pdf: 2860654 bytes, checksum: b2ea0290e3da6025c48584110876d408 (MD5) / O problema da coordenação de um sistema multi-robôs, que pode realizar atividades mais complexas e de forma mais rápida e eficiente que um único robô, é um tema complexo que apresenta um importante desafio de pesquisa. O planejamento de trajetórias e de tarefas são alguns dos problemas fundamentais dos sistemas multi-robôs e se referem a encontrar caminhos livres de colisão para cada robô determinado a realizar uma dada tarefa. Obviamente, para alcançar estes caminhos livres de colisão, algum tipo de coordenação é indispensável. Para garantir propriedades de segurança e alcançabilidade, este trabalho se interessa em estudar o uso de técnicas de modelagem e de verificação formal na solução deste tipo de problema. Para tal, duas diferentes técnicas para a solução do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs foram abordadas. Na primeira técnica, Teoria de Controle Supervisório, o problema consiste em calcular o supervisor ótimo que representa a lógica de controle utilizada para o planejamento de tarefas. Na segunda técnica, Autômato Jogo-Temporizado, uma estratégia é sintetizada para o planejamento de tarefas dos robôs que considera um jogo entre o ambiente e o controlador evidenciando a reatividade destes sistemas e a constante busca da vitória por parte do controlador em termos de segurança e alcançabilidade. Por fim, uma arquitetura genérica para a implementação de sistemas multi-robôs foi desenvolvida para fornecer desde o planejamento de tarefas ao controle contínuo dos robôs. Desta maneira, este trabalho avalia diferentes métodos formais para o desenvolvimento do planejamento e coordenação de sistemas multi-robôs, além de reproduzir os resultados das técnicas em um ambiente real. / The coordination problem of a multi-robot system to accomplish complex activities and in a faster and more effcient way than a single robot is a complex issue that presents a major research challenge. The path and task planning are some of the fundamental problems of multi-robot systems and corresponds to and collision-free paths for each robot to accomplish an individual given task. Obviously, to achieve these collision-free paths, some kind of coordination is essential. For this purpose, two different techniques for solving the planning and the coordination of multi-robot systems have been tackled. In the frst technique, the Supervisory Control Theory, the problem consists to calculate the optimal supervisor representing the control logic used for task planning. In the second technique, Timed Game tomata, a strategy is synthesized for the robot task planning that take account a game between the environment and the controller showing the reactivity of these systems and the constant seek for the victory by the controller in terms of safety and reachability. Finally, a generic architecture for the implementation of a multi-robot system is designed to provide resources from task planning to the continuous control. Thus, this work evaluates different formal methods for the development of planning and coordination of multi-robots systems, besides to reproduce the results of the techniques in a real environment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262175.pdf: 11738175 bytes, checksum: 0b7ca9c4815c50966e3e8e09fb548cb7 (MD5) / Este trabalho apresenta a implementação de um observador de estados não-linear aplicado a máquinas de corte a LASER acionadas por correias sincronizadoras. O acionamento por correias é comumente encontrado na conversão de movimento angular em linear em máquinas de corte a LASER. Este tipo de acionamento permite que o sistema de movimentação atinja velocidades altas e um grande campo de trabalho, porém reduz a rigidez do sistema devido a inclusão da correia, que é um elemento elástico. Os controladores existentes, que consideram a elasticidade da correia nesses sistemas de acionamento, utilizam medição direta da posição linear do efetuador final, o bico de corte LASER, na malha de controle. Neste trabalho é apresentada uma alternativa à utilização de medição direta da posição linear, que é a utilização de um observador de estados para estimar a posição do efetuador final. Este trabalho ainda considera o atrito existente no sistema e apresenta um controlador com compensação do atrito. Os estados internos do atrito, necessários para realizar a compensação do mesmo, também é estimado pelo observador de estados implementado. Com o intuito de comparar os resultados obtidos com e sem a consideração da elasticidade da correia na malha de controle, são implementados dois controladores: um com a malha de controle de posição sendo realimentada com a posição angular medida no motor, e outro com a realimentação da posição linear observada no efetuador final.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275541.pdf: 808324 bytes, checksum: 6728a360f37b54d55abe4e7b458fbaaf (MD5) / Este trabalho apresenta um abrangente estudo direcionado ao monitoramento automático do desempenho de malhas de controle industriais. O estudo é estruturado em seis capítulos: Inicialmente é apresentada uma introdução, motivação e as contribuições. No segundo capítulo é apresentada a revisão do estado da arte, que inclui a evolução das linhas de pesquisa e as soluções comerciais. No terceiro capítulo é apresentado o sistema de suporte à decisão baseado na informação para o monitoramento, análise de dados, eventos e suporte de operação de processos industriais. É apresentado em detalhe o processamento da informação baseada em dados. No quarto capítulo são apresentados vários métodos usados na etapa de operação como na etapa de projeto para avaliar a condição de desempenho dos processos auto-regulatórios. Estes métodos, que são explorados numa abordagem determinística e estocástica, incluem métodos para a detecção do comportamento estacionário, oscilatório, e métodos para avaliação do comportamento servo e regulatório e para avaliar o desempenho robusto em nível de projeto. No quinto capítulo é apresentado um estudo sistemático de vários métodos para a avaliação da condição de processos não auto-regulatórios. O estudo inclui a análise das estruturas de controle, desempenho robusto em nível de projeto, sintonia dos controladores e avaliação do desempenho do sistema em operação baseada em padrões referenciais usando dados de campo. São tratadas as questões pertinentes à aplicação prática, apontadas as principais vantagens e desvantagens das técnicas e verificados os aspectos teórico/práticos através da simulação dos algoritmos. Finalmente, no sexto capítulo são apresentados os temas em aberto, atuais desafios e perspectivas futuras para continuidade do trabalho. / This work presents a comprehensive study directed to the automatic performance monitoring of the industrial control loops organized in six chapters: The study begin by an introduction, then is presented the motivation and the contributions of the work. In the second chapter is presented a depth reviewing literature showing the state of the art of the knowledge in the area that includes the evolution research lines and the commercial solutions. In the third chapter is presented the information-based decision support system for the process monitoring, data analysis, events and operation support for industrial processes. Also it is presented in detail the data-based process information. In the fourth chapter is presented several approaches for condition monitoring of self-regulatory control loops. These methods explored in a deterministic and stochastic approach include methods for steady-state identification, detection of oscillatory loops and methods for assess servo and regulatory behavior of industrial loops. Also it is presented one method for assessing the robust performance of control loops in level of project. In the fifth chapter is presented a systematic study for condition monitoring of non self-regulatory (integrating) control loops. The study included the analysis of traditional and advanced control structures, the analysis of robust performance in level of project, methods for assessing the performance of these kind of controllers and ways for improving the performance thought the correct tuning of the parameters and thought the implementation of a new control structure. Are discussed the issues concerning to the practical implementation, pointed the principal advantages and disadvantages of the techniques and verified the theoretical/practical aspects through the simulation of the algorithms. Finally in the sixth chapter are presented the present challenges in the area, the future works that will be developed giving continuity to the work presented, the conclusions and the bibliographical references.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261764.pdf: 1502420 bytes, checksum: 9925ab59a22be5edcb06d92d64c978f6 (MD5) / A sintonia automática de controladores de processos é uma demanda crescente nas aplicações industriais, que busca acelerar as tarefas de comissionamento de malhas de controle e busca melhor desempenho por meio da re-sintonia. O controlador PID, por sua simplicidade e domínio público, continua sendo o mais empregado no controle de processos, apesar das pesquisas e desenvolvimentos recentes de novas técnicas de controle. Apresentam-se, nesta dissertação, o desenvolvimento do conhecimento e a avaliação de estruturas de auto-sintonia de controladores PID. Presta-se foco especial a questões relacionadas com a aplicação em controle de processos na indústria, visando uma implementação em controlador industrial. Quatro estruturas de sintonia automática utilizando o relê realimentado são especialmente abordadas. Os algoritmos de auto-sintonia e de controle são desenvolvidos inicialmente em Matlab e simulações são realizadas em plantas tipo benchmark. A avaliação das topologias é realizada através de indicadores de desempenho e, principalmente, por meio da análise da relação custo-benefício de cada estratégia. Finalmente, um algoritmo PID com auto-sintonia é implementado no controlador lógico programável L40 da WEG/Bosch e experimentado, para estudos de caso, em processos lineares implementados com modelos eletrônicos analógicos.

Orientador: Henrique Tahan Novaes / Banca: Darlan Marcelo Delgado / Banca: Cândido Giraldez Vieitez / Resumo: O presente estudo tem como objetivo relacionar a Revolução Tecnológica Microeletrônica na concepção do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial do CEETEPS. Como procedimento metodológico foi utilizada a pesquisa bibliográfica e análise documental. Considerando que a Revolução Tecnológica Microeletrônica foi um fenômeno marcante na segunda metade do século XX no campo do trabalho, buscou-se compreender como seus efeitos incidiram no sistema de Educação Tecnológica brasileiro, país de economia tardia. O trabalho está estruturado em três capítulos. No primeiro foi realizada uma discussão acerca da Revolução Tecnológica Microeletrônica e sua participação no processo de reestruturação produtiva mundial. No segundo fazemos alguns apontamentos pertinentes à legislação e políticas públicas para a expansão do ensino superior tecnológico brasileiro desde seus primeiros passos - no final dos anos 1960 - dentro do contexto educacional brasileiro e de suas particularidades. No terceiro capítulo apresentamos uma discussão acerca da concepção do Curso Superior de Tecnologia em Automação Industrial do CEETEPS - através de seu Projeto Político Pedagógico -, documentação e propostas. Nas conclusões relacionamos todos os pontos apresentados nos capítulos anteriores com o processo de formulação do CST em Automação Industrial do CEETEPS e seu novo modelo de formação profissional baseado em cursos de curta duração e que atendiam requisitos para formação de força de trabalho que era dem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present study aims to relate the Technological Microelectronic Revolution in the design of the Higher Technological Course in Industrial Automation of CEETEPS. As a methodological procedure, bibliographical research and documentary analysis were used. Considering that the Microelectronic Technological Revolution was a marked phenomenon in the second half of the 20th century in the field of work, it was sought to understand how its effects affected the Brazilian Technological Education system, a country of late economy. The work is structured in three chapters. In the first, a discussion was held about the Microelectronic Technological Revolution and its participation in the process of world productive restructuring. In the second, we make some pertinent notes to the legislation and public policies for the expansion of Brazilian technological higher education since its first steps - in the late 1960s - within the Brazilian educational context and its particularities. In the third chapter we present a discussion about the design of the Higher Technological Course in Industrial Automation CEETEPS - through its Political Project Pedagogical - documentation and proposals. In the conclusions we related all the points presented in the previous chapters with the process of formulating the CST in Industrial Automation CEETEPS and its new model of vocational training based on short courses and that met requirements for training of workforce that was demanded at the time. / Mestre

Este trabalho apresenta uma metodologia para análise e projeto de Sistemas de Informações de Escritórios, a qual está baseada em ferramentas consolidadas tanto na area de Processamento de Dados (Grafos de Abstrações, Modelos Canal/Agência e Pragramação estruturada) quanto na área de O&M (Notação Gráfica de Gilbreth). São descritos alguns aspectos que justificam a existência de metodologias próprias para análise e projeto de Sistemas de Informações de Escritórios. Os diversos elementos de um escritório são identificados em termos de suas propriedades estáticas, dinâmicas e de evalução, e perspectivas na modelagem de escritórios são comentadas. Um estudo de caso é apresentado objetivando a visualizaçãa da aplicabilidade e correção da metodologia e ferramentas propostas. / This work presents a methodology for analysis and project of Office Informations Systems, which is based on consolidated tools either in Computer Science (Abstraction Graphs, Channel/Agency Nets and Structured Programming) as in Organization & Methods (Gilbreth Graphic Natation). Some aspects that justify the existente of own methodologies for analysis and project of Office Information Svstems are described. The various elements of the office are also identified concerning their statics, dynamics and evoluetion properties. Perspectives within office modelling are discussed too. A case study is presented in order to allow an analysis of aplicability and correction of the methodology and tools proposed.

O desenvolvimento de apresentações multimídia sincronizadas para Web se baseia na definição e especificação de relações entre objetos advindos de diversas mídias, que possuem requisitos específicos de desempenho, estando ainda sujeitos à atrasos randômicos durante sua transmissão. Neste sentido, foram definidos modelos para especificação de sincronismo que têm por objetivo estruturar a ordenação destas aplicações de maneira a executar as relações definidas pelo autor quando da exibição coerente no destino. Este trabalho realiza um estudo dos principais modelos utilizados no desenvolvimento de apresentações multimídia sincronizadas, principalmente relacionando-se ao ambiente Web. Desta forma, tornando possível identificar características, vantagens e desvantagens de seus usos, bem como verificar que o Modelo de Expressões Intervalares é adequado a este trabalho, embora ainda apresente algumas deficiências no controle de mídias e interações do usuário. Finalmente, visando solucionar as deficiências encontradas no Modelo de Expressões Intervalares, foi desenvolvida uma proposta de extensão para o mesmo. Ela consiste na criação de um controlador para a interação do usuário e para a manipulação de mídias, chamado mídia invisível; e na definição do operador Sinc-Point, que proporciona ao autor maior flexibilidade na definição da sincronização. Esta proposta apresenta as seguintes vantagens: possibilita ao autor criar sincronizações do tipo “overlaps”, que baseia o disparo de uma mídia durante a apresentação de outra; possibilita ao autor realizar um controle sobre o intervalo para a interação do usuário e para a apresentação de mídias; mantém a consistência da apresentação; não acarreta muitas mudanças no modelo original.

Este trabalho descreve de uma fonna geral a proposta de uma estratégia para controle e supervisão de plantas industriais através da Internet. Tal proposta consiste na apresentação de três contextos distintos: o contexto planta industrial, o contexto servidor e o contexto cliente. O levantamento criterioso de requisitos para cada um dos contextos é apresentado. A união entre as tecnologias Web e os barramentos de campo resultam naturalmente no acesso remoto através da Internet a sistemas de automação industrial, sendo assim, surge uma nova tendência em tennos de supervisão e controle. A motivação para este trabalho surgiu através de alguns estudos de casos presentes na literatura, que disponibilizam laboratórios através da Internet. A maioria destes estudos de caso não possuía os requisitos considerados primordiais para a disponibilização de um processo através da Internet, como por exemplo, a independência de platafonna no lado cliente e um processo de escala industrial no contexto planta industrial. A estratégia proposta tem por objetivo suprir as carências apresentadas pela maioria dos centros de ensino e pesquisa que disponibilizam laboratórios através da Internet. Para validar a estratégia proposta, foi desenvolvido um sistema de acesso remoto no DELET da UFRGS que é constituído de uma Planta Piloto Foundation Fieldbus e sua posterior disponibilização para a Internet Neste trabalho é apresentada sua fundamentação teórica, sua aplicabilidade na área de automação industrial e controle, baseando-se no protocolo de comunicação industrial, o Foundation Fieldbus; descreve-se também como é feito o interfaceamento entre softwares de controle da Planta Piloto e o sistema de supervisão e controle indo até a estrutura de comunicação com a Internet para que se tome possível para o cliente da Internet visualizar e interagir com a Planta Piloto. Configuração de hardware e software e vários outros conceitos ligados às ferramentas utilizadas neste sistema também são abordados neste trabalho.

A automatização dos serviços bancários no cotidiano das instituições financeiras é fundamental para a captação e manutenção de clientes, bem como para a redução de custos. O cliente, por sua vez, demanda por qualidade, a qual está diretamente relacionada à rapidez e à segurança de suas transações financeiras. O atendimento das necessidades destas instituições e a satisfação dos clientes pode ser obtido através do direcionamento da automatização para o auto-atendimento. Para tanto, é imprescindível a existência de uma estrutura de manutenção eficiente que garanta a total disponibilidade dos equipamentos. Este trabalho apresenta a aplicação do Desdobramento da Função Qualidade – QFD, uma ferramenta de planejamento e desenvolvimento da qualidade, em uma organização que opera no setor de assistência técnica no mercado de automação bancária, com a finalidade de orientar a execução dos serviços para a qualidade, conforme as necessidades e desejos de seus clientes, através de um planejamento integrado da qualidade.

A competitividade cada vez mais acirrada e globalizada tem forçado as empresas a desenvolver produtos com maior qualidade em um menor tempo com custos cada vez mais baixos. Para isto, passaram a utilizar tecnologias de ponta na manufatura de seus produtos, que envolvem desde a concepção do produto até sua efetiva produção. Uma das etapas mais importantes na concepção de um produto manufaturado, a partir de um projeto, é o planejamento do processo produtivo. A essência dessa atividade é disponibilizar uma gama de informações bem detalhadas e organizadas para o chão de fábrica que pode incluir a seleção da máquinaferramenta, determinação dos parâmetros de corte, geração do programa NC e as instruções de trabalho. Na maioria das empresas o planejamento do processo é feito por processistas experientes que utilizam técnicas manuais, onde despedem tempo considerável fazendo cálculos, recuperando informações, escrevendo, digitando e detalhando o plano, e nenhuma dessas tarefas agrega valor diretamente ao produto. Assim somente uma pequena parcela do tempo total é utilizado na concepção e análise do produto. A introdução dos computadores na confecção do plano de processo torna o planejamento mais eficiente podendo dispor de mais alternativas além daquelas exploradas manualmente, e ainda há vantagens adicionais, como a realização de várias comparações de planos semelhantes para selecionar o melhor para cada caso, reduzindo o tempo de planejamento, exigindo menor experiência técnica dos processistas, resultando em aumento da produtividade com planos otimizados. O sistema desenvolvido dentro da filosofia de planejamento de processo variante-interativo, um método que se utiliza da tecnologia de grupo para formar famílias de peças, onde para cada família é desenvolvido um plano padrão, no qual torna-se a base de dados para novas peças, exigindo alterações apenas nos detalhes que não forem similares. Quando não existir um plano semelhante para nova peça este é gerado de forma interativa onde o processista tem o auxílio do computador na definição da folha de processo, ao contrário de um sistema generativo que utiliza uma programação mais complexa e cria automaticamente planos de processo distintos para a nova peça. Os planos de processo gerados contem os processos de usinagem, as máquinas para realizar os mesmos, ferramentas e portaferramentas, sistemas de fixação, os parâmetros de corte e o sequenciamento das operações. O sistema foi projetado em Visual Basic, uma linguagem que disponibiliza uma interface gráfica amigável com o usuário. O conjunto das informações estritamente necessárias para o desenvolvimento do programa é armazenado em um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (ACCESS), sistema esse escolhido por ter a vantagem de permitir manipular mais de um aplicativo ao mesmo tempo, estabelecendo relações entre eles, buscando eliminar a duplicidade de informações, impondo integridade referencial, reduzindo o espaço de armazenamento e facilitando a atualização dos dados.