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Uma Nova metaheurÃstica evolucionÃria para a formaÃÃo de mapas topologicamente ordenados e extensÃes / A New Evolutionary Metaheuristic for Topologically ordered maps Formation and Extensions.Josà Everardo Bessa Maia 03 November 2011 (has links)
Mapas topologicamente ordenados sÃo tÃcnicas de representaÃÃo de dados baseadas em reduÃÃo de dimensionalidade com a propriedade especial de preservaÃÃo da vizinhanÃa espacial entre os protÃtipos no espaÃo dos dados e entre suas respectivas posiÃÃes no espaÃo de saÃda. Com base nesta propriedade, mapas topologicamente ordenados sÃo aplicados principalmente em agrupamento, quantizaÃÃo vetorial ou reduÃÃo de dimensionalidade e visualizaÃÃo de dados. Esta tese propÃe uma nova classificaÃÃo para os algoritmos de formaÃÃo de mapas topologicamente ordenados baseada no mecanismo de correlaÃÃo entre os espaÃos de entrada e de saÃda, e descreve um novo algoritmo, baseado em computaÃÃo evolucionÃria, denominado EvSOM, para a formaÃÃo de mapas topologicamente ordenado. As principais propriedades do novo algoritmo sÃo a sua flexibilidade para ponderaÃÃo pelo usuÃrio da importÃncia relativa das propriedades de quantizaÃÃo vetorial e de preservaÃÃo de topologia no mapa final, alÃm de boa rejeiÃÃo a outliers quando comparado ao algoritmo SOM de Kohonen. O trabalho desenvolve uma avaliaÃÃo empÃrica destas propriedades. O EvSOM Ã um algoritmo hÃbrido, neural-evolucionÃrio, biologicamente inspirado, que se utiliza de conceitos de redes neurais competitivas, computaÃÃo evolucionÃria, otimizaÃÃo e aproximaÃÃo iterativa. Para
validar sua viabilidade de aplicaÃÃo, o EvSOM Ã estendido e especializado para a soluÃÃo de dois problemas bÃsicos relevantes em processamento de imagens e visÃo computacional, quais sejam, o problema de registro de imagens mÃdicas e o problema de rastreamento visual de objetos em vÃdeo. O algoritmo apresentou desempenho satisfatÃrio nas duas aplicaÃÃes. / Topologically ordered maps are data representation techniques based on dimensionality reduction with the special property of preserving the neighborhood between the data prototypes lying in the data space and their positions on to the output space. Based on this property, topologically ordered maps are applied mainly in clustering projected, vector quantization or dimensionality reduction and data visualization. This thesis proposes a new classification for the existing algorithms devoted to the formation of topologically ordered maps, which is based on the mechanism of correlation between the input and output spaces, and describes a new algorithm based on evolutionary computation, called EvSOM, for the topologically ordered maps formation. The main properties of the new algorithm are its flexibility for consideration by the user of the relative importance of the properties of vector quantization and topology preservation of the final map, and good outliers rejection when compared to the Kohonen SOM algorithm. The work provides an empirical evaluation of
these properties. The EvSOM is a hybrid , neural-evolutionary, biologically inspired algorithm, which uses concepts of competitive neural networks, evolutionary computing, optimization and iterative approximation approximation. To validate its application feasibility, EvSOM is extended and specialized to solve two relevant basic problems in image processing and computer vision, namely, the medical image registration problem and the visual tracking of objects in video problem. The algorithm exhibits satisfactory performance in both aplications.
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REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA ESTIMAÇÃO DE VELOCIDADE EM MÁQUINAS DE INDUÇÃO / ARTIFICIAL NEURAL NETS FOR ESTEEM OF SPEED IN INDUCTION MACHINESMouzinho, Lucilene Ferreira 12 March 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003-03-12 / This work presents an artificial neural network model to estimate or indirectly
measure the speed of three-phase induction machines for control purpose. A comparative
analysis of the neural estimator is performed with the following types
of speed estimators: rotor flux, electromotive force and model reference adaptive.
The algorithms of the estimators are assembled and connected to the dq0
model of the induction machine. Computational simulation results, obtained from
machine-estimators model, are used to carry out a comparative analysis of the
speed estimators performance. This work also presents a survey on neural network
applications in induction machines, covering the following issues: control,
failure, supervision, diagnosis, identification and estimation. / Nesta dissertação apresenta-se um modelo de uma rede neural artificial para
estimar ou medir indiretamente a velocidade em máquinas de indução trifásicas
para fins de controle. Realiza-se uma análise comparativa do estimador neural
com os seguintes tipos de estimadores de velocidade fundamentados: fluxo do
rotor, força eletromotriz e modelo adaptativo de referência. Os algoritmos dos
estimadores são construídos e acoplados ao modelo dq0 da máquina de indução. A
partir de resultados de simulações computacionais, obtidos dos modelos máquina-estimadores,
realiza-se a análise de desempenho dos estimadores que tem como
objetivo verificar quais dos estimadores atingiu em menor tempo uma velocidade
de referência. Este trabalho também apresenta um estudo sobre a aplicação de
redes neurais em máquinas de indução, abordando os seguintes tópicos: controle,
falhas, supervisão, diagnóstico, identificação e estimação.
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UMA ESTRATÉGIA MRAC SEM SENSOR DE VELOCIDADE PARA SINTONIA DO CONTROLE COM ORIENTAÇÃO PELO CAMPO DE MOTORES DE INDUÇÃO / A STRATEGY MRAC WITHOUT SENSOR OF SPEED FOR TUNNING OF THE CONTROL WITH ORIENTATION FOR THE FIELD OF INDUCTION ENGINESMoraes, Ronaldo Mourão 26 September 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003-09-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the majority of the industrial applications of with high performance the ac machines are used. However, this type of drive depends strong on a control of efficient chain and the type of used strategy of control. Therefore, in this work a study of main used chain controllers PI is carried through in chains and is proposal here and analyzed one technique of adaptativo control of the type reference model directly esteem the speed and position of the vector of rotor flux vector. / Na maioria das aplicações industriais de acionamentos com alto desempenho ca são utilizadas. No entanto, este tipo de acionamento depende fortemente de um controle de corrente eficiente e do tipo de estratégia de controle utilizada. Portanto, neste trabalho é realizado um estudo dos principais controladores PI de correntes usados em correntes ca e é proposta e analisada uma técnica de controle adaptativo do tipo modelo de referência para estimar diretamente a velocidade e posição do vetor de fluxo rotórico.
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Modelagem e Simulação de saliências magnéticas em máquinas de indução / Modeling and Simulation of magnetic saliences in induction machinesMuniz, Marcelino Pacelli Macêdo 27 August 2004 (has links)
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Previous issue date: 2004-08-27 / In this work the results of the simulations of the model of the machine are compared with real curves to get the validation of the model, demonstrating a possible application of the model. / Neste trabalho os resultados das simulações do modelo da máquina são comparados com curvas reais para se obter a validação do modelo, demonstrando uma possível aplicação do modelo.
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PROPOSTA DE CONTROLE BASEADO EM CRITÉRIO DE ESTABILIDADE ROBUSTA: UMA ABORDAGEM EM TERMOS DE FUNÇÃO DE TRANSFERÊNCIA APLICADA A SISTEMAS DINÂMICOS NO TEMPO CONTÍNUO COM ATRASO / Proposal of Fuzzy Control Based on Robust Stability Criteria: An approach in terms of transfer function applied to continuos time dynamic systems with time delay.Silva, Joabe Amaral da 27 February 2012 (has links)
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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.
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Avaliação das Estratégias de Controle e Projeto de Inversores para Conexão de Fontes Fotovoltaicas à Rede CA / Evaluation of Control Strategies and Design of Inverters for connection of Photovoltaic Sources to Network CACaracas, João Victor Mapurunga 17 May 2013 (has links)
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Dissertacao Joao Victor.pdf: 7317082 bytes, checksum: 7f8cbb388454c78491bcd48e0c23e7ef (MD5)
Previous issue date: 2013-05-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Today's highly eletricity dependent society together with the scarcity of conventional energy sources and magnitude of environmental problems brought by them, has raised the
level of importance of renewable energy sources such as photovoltaic energy. However, it is necessary to develop new techniques of PV panel production and electronic converters
required in their use, as well as the dissemination of such technologies in Brazil. This work contributes to the systematic design of an inverter for photovoltaic systems connected to
the mains. The key techniques needed to control these systems are described and analyzed within a common base. Furthermore, this paper describes the hardware design of an inverter
for connecting PV panels to the AC mains, allowing an overview of all the steps required for the design of a PV inverter. A new methodology for the design of current controllers for
current injection into the grid is presented and the advantages of the proportional resonant controller are shown. This work resulted in a functional inverter with commercially viable
features, a total current harmonic distortion of 2.03%, maximum power point operation and in conformance to international regulatory standards. / A dependência quase que imperativa da sociedade atual à energia elétrica aliada à escassez das fontes de energia convencionais e à magnitude dos problemas socioambientais
trazidos por elas, tem elevado o nível de importância de fontes renováveis de energia, tais como a fotovoltaica. Entretanto, ainda é necessário o desenvolvimento de novas técnicas de
produção de painéis FV e dos conversores eletrônicos necessários ao seu uso, bem como a disseminação dessas tecnologias no Brasil. Este trabalho contribui com a sistematização do projeto de um inversor para sistemas fotovoltaicos conectados à rede CA. São descritas e
analisadas, dentro de uma base comum, as principais técnicas de controle necessárias a estes sistemas. Além disso, esse trabalho descreve o projeto de hardware de um inversor para
conexão entre painéis FV e a rede CA, possibilitando uma visão global de todas as etapas necessárias para o projeto de um inversor fotovoltaico. É apresentada uma nova metodologia
para o projeto dos controladores da corrente injetada na rede e mostra-se as vantagens do controlador proporcional ressonante. Tem-se como resultado um inversor funcional, com
características comercialmente viáveis, com uma taxa de distorção harmônica de corrente de 2,03%, funcionamento no ponto de máxima potência e adequado às normas regulatórias
internacionais.
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[en] PREVENTION OF INORGANIC SCALE FORMATION IN OFF-SHORE OIL EXPLORATION: APPLICATIONS OF THE PPCA INHIBITOR / [pt] PREVENÇÃO DE INCRUSTAÇÕES INORGÂNICAS NA EXPLORAÇÃO PETROLÍFERA OFF-SHORE: ASPECTOS ANALÍTICOS E APLICAÇÕES DO INIBIDOR PPCAANDERSON DE ARAUJO ROCHA 25 June 2003 (has links)
[pt] Foi desenvolvido, neste trabalho, um sistema automatizado
para o prétratamento de inibidor à base de ácido
fosfinopolicarboxílico (PPCA), usado na exploração de
petróleo no mar com a finalidade de minimizar a
ocorrência
de incrustações inorgânicas. Os componentes que
constituem
o sistema são: válvulas solenóides com corpo de teflon de
três, quatro (ou seis) vias; circuito elaborado para
acionamento das válvulas; bomba peristáltica; um
microcomputador; aplicativo desenvolvido em linguagem
Delphi (PRETRAT). O circuito eletrônico, conectado via
porta paralela do computador, tem a função de reduzir a
voltagem de alimentação das válvulas de 12 para 4,5 V,
permitindo que as válvulas permaneçam ligadas por tempo
ilimitado. A fonte do computador é usada para alimentação
das válvulas, enquanto que a bomba peristáltica é
comandada
pela porta serial. O programa permite optar distintamente
pelas etapas do prétratamento, definindo volumes e vazões
das soluções, calculando os tempos de acionamento das
válvulas e executando o processo automaticamente. O
prétratamento se faz necessário devido à alta salinidade
e
elevado teor de fósforo inorgânico presentes na matriz
estudada (água produzida) sendo a separação do
fósforo orgânico foi realizada utilizando mini-colunas de
sílica-C18 (SEP-PAK clássica, 360 mg). A otimização do
pré-
tratamento resultou nos seguintes parâmetros de trabalho:
(1) condicionamento com metanol 80% v/v; (2) taxas de
percolação de 5 mL/min para condicionamento, passagem e
eluição da amostra; (3) eluição do fósforo orgânico com
3,5
mL de solução tampão de H3BO3 0,025 M (ajustada a pH 9
com
NaOH 0,2 M). A quantificação do inibidor foi feita de
forma indireta através da determinação de fósforo, a qual
foi realizada pelas técnicas de ICP-OES e ICP-MS, sendo
que
nesta última foi possível a determinação em linha de
fósforo através do acoplamento do sistema ao
espectrômetro ELAN 6000. Os limites de detecção (3
ômega ) na
amostra (matriz de tampão de borato 0,025 M) foram 0,20
(Mi)g.L(elevado a -1) e 92 (Mi)g.L(elevado a -1), para
as técnicas de ICP-MS e ICP-OES,
respectivamente (ambos utilizando nebulizador Cross-flow e
câmara de nebulização Ryton ). A recuperação de fósforo
orgânico ficou tipicamente entre 90 e 95%. Para verificar
a
repetitividade do método, oito alíquotas contendo 0,40
mg.L-
1 de P, na forma de inibidor, foram processadas nas
condições mencionadas, sendo obtida uma média de 0,42 +/-
0,02 mg.L(elevado a -1) de P, o que corresponde a um
desvio padrão
relativo de 4,8 %. A reprodutibilidade foi comparada com
a
da metodologia de pré-tratamento manual (Rocha, 1997), e o
desvio padrão relativo obtido para amostras de campo foi
inferior a 25%. Uma freqüência analítica de 6 h(elevado a
-1}) pode
ser
obtida para uma pré-concentração de 10 vezes (volume de
amostra igual a 35 mL). O pré-tratamento automatizado foi
aplicado na comparação de produtos comerciais e utilizado
como ferramenta complementar nos ensaios de
adsorção/desorção do inibidor PPCA em testemunhos de
rochas
(tratamento de squeeze). Através da
especiação/fracionamento de fósforo orgânico e
inorgânico,
o método aqui desenvolvido permitiu a identificação de
diferentes teores de fósforo orgânico nos produtos
comerciais, nomeados pelos fornecedores como sendo à base
de PPCA. Amostras de campo provenientes de quatro poços
que
passaram por tratamento de squeeze foram submetidas ao
pré-
tratamento automatizado, o que possibilitou um
acompanhamento do tratamento realizado nestes poços. A
técnica mostrou-se eficaz no controle de qualidade dos
inibidores a serem aplicados nos tratamentos de squeeze. / [en] In the present study, a system was developed for the
automatized pretreatment of the inhibitor
phosphinocarboxilic acid (PPCA) used during off-shore
oil exploration to minimize the occurrence of inorganic
scale formation. The components of the system used are: 3,
4 or 6 way solenoid valves with Teflon body, a home-made
electronic circuit for activation of the valves, a
peristaltic pump, a microcomputer and software (PRETRAT)
written in Delphi. The electronic circuit, connected via
the parallel port of the PC, has the function to
reduce the supply voltage for the solenoid valves form 12 V
to 4.5 V, thus permitting their uninterrupted use for
longer periods of time. The power module of the
microcomputer is used to obtain the supply voltage of the
solenoid valves, while its serial port commands the
peristaltic pump. The developed software program PRETRAT
permits automatic control over all relevant parameters used
in the pre-treatment procedure, including solution volumes
and flow rates. This pre-treatment, mandatory due to the
high salinity of the produced water and its elevated
concentrations of inorganic phosphorus, was achieved by
separating the organic phosphorus (contained in the PPCA
molecule) by using silica-C18 columns (SEP-PAK classic,
360 mg). Optimization of the pre-treatment
procedure resulted in the following experimental
parameters: (1) conditioning of the column with methanol
80% v/v; (2) percolation rates of 5 mL.min-1 for
conditioning, sample throughput and elution; (3) elution of
organic phosphorus with 3.5 mL of a buffer solution of
H3BO3 0.025 M (adjusted at pH 9 with NaOH 0.2 M). The
quantification of the PPCA inhibitor was performed
indirectly by measuring its phosphorus content by on-line
inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)
and/or by optical emission spectrometry (ICP-OES).
Detection limits (3 ) in the borate matrix (0.025 M) were
0.20 g.L-1 e 92 g.L-1 for ICP-MS and ICP-OES,
respectively, using in both methods a cross-flow
nebulizer and a Ryton spray chamber. Recoveries of organic
phosphorus were, typically, in the range of 90% to 95%. For
assessing the repeatability of the procedure, eight sample
replicates containing each 0.40 mg.L-1 of phosphorus as
inhibitor were processed under the conditions already
mentioned, resulting in a mean recovery of de 0.42 +/- 0.02
mg.L-1 and a relative standard deviation of 4.8
%. This value compares advantageously with the mean
reproducibility of about 25% obtained by a manual pre-
treatment (Rocha, 1997). Frequency of analyses is
about six samples per hour using a pre-concentration factor
of 10 and a sample volume of 35 mL. The automatized pre-
treatment method was applied for comparing the behavior of
commercial inhibitors during field use and in
laboratory studies on the adsorption/desorption
characteristics of PPCA on rock samples, simulating the
squeeze process. Produced waters from four wells, in
which the squeeze process was applied, were analyzed by the
here-developed method, permitting the follow-up of PPCA
release and the observation that some of the used inhibitor
lots did not perform adequately during the squeeze process.
Speciation analysis of inorganic and organic phosphorus in
those lots revealed significant differences in composition
when compared to well performing ones, also confirmed by
ion chromatography. This methodology has demonstrated
efficient for quality assurance of inhibitors prior to
their application.
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Aceitação de um sistema de apoio à manufatura : um estudo de caso na empresa Marcopolo S/AGomes, Joneval Zanella January 2014 (has links)
Este estudo tem o objetivo de desvelar fatores determinantes de aceitação e uso de um Sistema de Informações implementado na área produtiva. O mapeamento destes fatores é obtido a partir das percepções dos operadores de produção. Esta pesquisa foi conduzida na área de fabricação de componentes, das unidades Planalto e Ana Rech, da empresa Marcopolo S/A, encarroçadora de ônibus sediada em Caxias do Sul. Quanto ao método, este estudo pode ser enquadrado como um estudo de caso com caráter descritivo que fez uso de análises quantitativas. As principais ferramentas estatísticas utilizadas na análise dos dados coletados foram: análise de agrupamentos (cluster), análise discriminante, análise fatorial e regressão múltipla. A triangulação dos dados foi executada com coleta de dados por observação pessoal e documental. Os principais resultados obtidos neste estudo foram: a determinação de quatro clusters que compartilham os mesmos perfis de respostas; a redução das variáveis a quatro fatores latentes, correlacionados ao modelo UTAUT proposto por Venkatesh et al. (2003); e a composição de equações preditoras que permitiram evidenciar quais os fatores que mais influenciam nas percepções de importância e satisfação do sistema denominado IMM. / This study aims to reveal determinant factors of acceptance and use of an information system implemented in the production area. Mapping of these factors derives from the perceptions of production workers. This research was conducted in two plants of Marcopolo S/A (Planto and Ana Rech), in its components manufacturing area. Marcopolo S/A is a bus body builder based in Caxias do Sul. This study is considered a descriptive case study with quantitative analysis in terms of research method. The main statistical tools used in data analysis phase were cluster analysis, discriminant analysis, factor analysis and multiple regression. Triangulation was performed with the data collected by personal observation and documents. Main results of this study were: determine four clusters that share similar profiles of respondents; reduction of latent variables to four factors correlated to the UTAUT model, proposed by Venkatesh et al. (2003); and composition of predictive equations to highlight factors that influence the perceptions of importance and satisfaction in a system called IMM.
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[pt] DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE UMA REDE DE CASAMENTO DE IMPEDÂNCIA SIMPLIFICADA AUTOMÁTICA PARA TRANSDUTORES ACÚSTICOS ELETROMAGNÉTICOS / [en] DEVELOPMENT AND ASSESSMENT OF A SIMPLIED AUTOMATIC IMPEDANCE MATCHING NETWORK FOR ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCERSJOAO PEDRO TORRES DE SOUSA ANDRADE 03 October 2023 (has links)
[pt] Ondas ultrassônicas podem ser usadas para ensaios não destrutivos. Elas
são geradas e adquiridas por transdutores. Transdutores acústicos eletromagnéticos (EMATs) possuem algumas vantagens em relação a transdutores tradicionais
piezoelétricos, principalmente a capacidade de gerar ondas ultrassônicas sem
necessidade de contato físico com o meio em teste. No entanto, sua principal
desvantagem é a menor eficiência, que resulta em uma relação sinal-ruído mais
baixa. Técnicas de casamento de impedância podem ser utilizadas para combater isso. A rede de casamento de impedância do tipo circuito L é comumente
utilizada para garantir a transferência máxima de potência da eletrônica de excitação para o EMAT. Existem diversas variáveis que podem afetar a impedância
de um EMAT além do próprio transdutor, como as propriedades e distância do
material, a temperatura e a frequência de excitação. Portanto, para garantir
a transferência máxima de potência, o circuito de casamento de impedância
precisa ser reconfigurado e ter seus valores ajustados sempre que um dos fatores
mencionados acima sofrer alteração. O processo de ajuste manual desta rede é
trabalhoso e demorado, portanto, sua automação pode trazer grandes benefícios
para o uso de transdutores EMAT. Esta dissertação propõe um circuito simplificado, com um único elemento, para casamento de impedância de EMATs. Os
valores teóricos ideais para circuitos mono-elemento foram obtidos. Simulações
confirmaram sua viabilidade em aumentar a eficiência do EMAT. Circuitos de
casamento manual e automáticos foram projetados e construídas. Configurações
experimentais foram elaboradas e postas em prática. Experimentos com dois
transdutores EMATs distintos foram conduzidos utilizando várias frequências.
O sistema automático foi capaz de determinar a melhor configuração para o
circuito mono-elemento de casamento de impedância e forneceu um ganho de
até 5,6 dB, similar à solução manual. A configuração automática foi mais de
duas vezes mais rápida do que a manual. / [en] Ultrasonic waves can be used for nondestructive testing. They are
generated and acquired by transducers. Electromagnetic acoustic transducers
(EMATs) have some advantages over traditional piezoelectric transducers.
Mainly, the ability to generate ultrasonic waves without requiring physical
contact with the medium under test. Nevertheless, they present a main drawback
of less efficiency, which leads to a lower signal-to-noise ratio. To overcome
this, impedance matching techniques can be used. The L-network impedance
matching network is often used in order to ensure maximum power transfer to
the EMAT from the excitation electronics. There is a wide range of variables
that can affect an EMAT s impedance besides the transducer itself, namely,
the properties and distance to the specimen material, the temperature, and
the excitation frequency. Therefore, to ensure optimal power transfer, the Lnetwork s configuration needs to be tuned whenever one of the factors that affect
impedance changes. The process of manually adjusting the impedance matching
network is a laborious and time-consuming task, therefore, its automation can
be of great benefit to the use of EMAT transducers. In this work, a simplified
one-element automatic matching network is proposed. The theoretical optimal
values for the one-element matching networks are derived. Simulations confirmed
their effectiveness to increase EMAT efficiency. Manual and automatic networks
were designed and built. Experiments were performed with two dierent EMATs
at several frequencies. The automatic system was able to determine the best
conguration for the one-element matching network and provided up to 5.6
dB gain, similar to the manual solution. The automatic setup was more than
two-fold faster than the manual one.
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[en] MULTIPLE SENSORS MONITORING SYSTEM BY AUTOASSOCIATIVE NEURAL NETWORKS AND FUZZY LOGIC / [pt] SISTEMA DE MONITORAMENTO DE MÚLTIPLOS SENSORES POR REDES NEURAIS AUTO-ASSOCIATIVAS E LÓGICA FUZZYJAVIER EDUARDO REYES SANCHEZ 27 August 2019 (has links)
[pt] Calibrações manuais periódicas asseguram o funcionamento correto de um instrumento durante certo período de tempo, mas não garantem que sensores defeituosos permaneçam calibrados por outros períodos, além de eventualmente serem desnecessárias. Em plantas industriais, a análise dos sinais fornecidos pelos sensores que monitoram os processos de produção é uma tarefa difícil em virtude da grande dimensão dos dados. Portanto, uma estratégia de monitoramento e correção online para múltiplos sensores se faz necessária. Este trabalho propõe a utilização de dois modelos: um que emprega Redes Neurais Auto-Associativas com Treinamento Robusto Modificado (RNAAM), e outro que emprega o Teste Seqüencial da Razão de Probabilidade (SPRT) e Lógica Fuzzy. Esses modelos são aplicados em um sistema de monitoramento para auto-correção online e auto-validação das medições realizadas por um grande número de sensores. Diferentemente dos modelos existentes, o sistema proposto faz uso de apenas uma RNAAM para reconstruir os sinais dos sensores com falha. Além disso, os estados do sensor e do modelo de auto-correção são validados por meio dos módulos de confiabilidade e de classificação, respectivamente.
Para avaliação do modelo, faz-se uso de uma base de dados com medidas de sensores industriais que controlam e realizam o monitoramento de um motor de combustão interna, instalado em um caminhão de mineração. Os resultados obtidos mostram a capacidade do modelo proposto de mapear e corrigir, com um baixo nível de erro, os sinais dos sensores que apresentam falhas, além de fornecer ao especialista uma ferramenta para a realização de cronogramas de revisão de sensores. / [en] Periodical manual calibrations assure the correct operation of an instrument for a certain period of time, but do not guarantee that faulty sensors remain calibrated for other periods, besides being occasionally unnecessary. In industrial plants the analysis of signals from sensors that monitor a plant is a difficult task due to the high-dimensionality of data. Therefore an online strategy for monitoring and correcting multiple sensors is required. This work proposes the use of two models: one that employs Auto Associative Neural Networks with a Modified Robust Training, and another that employs the Sequential Probability Ratio Test (SPRT) and Fuzzy Logic. These models are applied to an online monitoring system for self-correction and selfvalidation of measurements generated by a large number of sensors. Unlike existing models, the proposed system makes use of only one AANN to reconstruct signals from faulty sensors. Moreover, the states of the sensor and of the self correction model are validated through the reliability and classification modules, respectively. The model is evaluated with a database containing measurements of industrial sensors that control and carry out the monitoring of an internal combustion engine installed in a mining truck. Experimental results show the ability of the proposed model to map and correct signals from faulty sensors with a low error, and to provide a tool for sensor review scheduling.
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