Orientador: Silvia Regina Lucas de Souza / Banca: Leda Gobbo de Freita Bueno / Banca: Osvaldo Cesar Pinheiro de Almeida / Resumo: Nos países de clima tropical, como o Brasil, um dos maiores desafios para produção animal e trabalho humano são os fatores ambientais, como altas temperaturas e umidades dentro de ambientes, assim como as tipologias das instalações, muitas vezes limitantes para o desempenho produtivo. O conforto térmico e a ambiência são áreas de estudo que tem por objetivo conceder o bem-estar para indivíduos, sejam eles animais ou seres humanos. Nos dias atuais grande parte das análises de conforto térmico no meio agrícola, ressaltando às em ambientes de produção animal, utilizam índices que possibilitam a avaliação do nível de estresse térmico de um determinado local por meio de variáveis climatológicas, como o Índice de Temperatura e Umidade - ITU, Índice de Temperatura de Globo Negro e Umidade - ITGU e Índice de Temperatura Equivalente - ITEq. Semelhantemente, em locais de trabalho humano há um limite de tolerância para exposição ao calor que deve ser monitorado mediante o chamado Índice de Bulbo Úmido Termômetro de Globo - IBUTG. Para a resolução desses índices, não há atualmente um sistema computacional específico, de hardware e software, que forneça, em tempo real, a condição térmica de um ambiente. Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema computacional capaz de avaliar, em tempo real, o conforto térmico de instalações de produção animal e de ambientes de trabalho humano. O sistema foi desenvolvido baseado na criação de um dispositivo portátil ... / Abstract: In tropical weather countries, such as Brazil, one of the greatest challenges for animal production and human work environments are environmental factors, among them high temperature and humidity inside of the environments, as well as the type of facilities which are limiting for productive performance. The thermal comfort and the ambience are study areas that aims the well-being of individuals, whether they are animals or humans. It is possible to define thermal comfort as the pleasant thermal sensation of the body, in which are not necessary physiological efforts to keep the body in thermal balance. Nowadays, several analysis of thermal comfort in the agriculture environment, mainly at env(...) / Mestre

Orientador: Marcos Valério Ribeiro / Coorientador: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Manoel Cleber Sampaio Alves / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: José Orlando Gomes / Banca: Carlos de Oliveira Affonso / Resumo: No serramento contínuo da madeira por serra de fita, o projeto da ferramenta de corte, o desgaste e as avarias do uso destas ferramentas no processo de produção fazem com que o comportamento da lâmina ao longo de um ciclo de uso seja mais ou menos instável, podendo perder estabilidade e impactando em produtos mal serrados. Conhecer essa tendência ao longo de toda a vida útil da serra ou mesmo a sua aplicação em dado período em condições reais de corte permite avaliar o projeto da serra e sua durabilidade. Para isso, o projeto de um dispositivo robusto, resistente a vibração e a ambientes severos e sujos, além de boa capacidade de armazenamento de informações é de grande valia. O objetivo do presente trabalho foi propor um dispositivo de registro de dados para monitorar a instabilidade/vibração da ferramenta de corte no processo de serramento da madeira por serra de fita. Com vistas a essas premissas foram estudados os elementos para o projeto da ferramenta de corte e as referências sobre os fundamentos da usinagem da madeira, o projeto da ferramenta de corte, sua geometria e causas para as decorrências como a vibração, estabilidade e desgaste. Foi construído um protótipo em escala laboratorial, onde foi validado o pré-projeto e o sistema de aquisição de dados. Optou-se pelo uso do microcontrolador Arduino que disponibiliza software livre para sua programação permitindo que o sistema possa ser reproduzido a baixo custo. Em um segundo estágio este mecanismo de controle foi exp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In continuous sawing wood by a large Bandsaw the cutting tool design, use and tools faults in the production process causes blade behavior over a duty cycle. The process looses stability and impacts in badly sawn products. Knowing this trend throughout the life of the blade or its application in a given period on real conditions of cut allows evaluating the project and the durability of the saw. For this, the design of a robust device, resistant to vibration, harsh and dirty environments and good information storage capacity is a big deal. The aim of this study was to propose a data recording device to monitor the instability / vibration of the cutting tool in Bandsawing process of the wood. With a view to these assumptions were studied elements for cutting tool design and references about the fundaments of wood machining, cutting tool design, geometry and the causes that origin vibration, instability and tools wear. A prototype in laboratory scale which has validated the pre-design and data acquisition system was built. We chose to use the Arduino microcontroller that provides free software to its programming allowing the system to be reproduced at low cost too. In a second stage this control mechanism has been expanded to a timber industrial environment where it might be used as support for the evaluation of the cutting process. The device proved to be robust and operational in real production conditions in a large sawmill. This paper reports the used sensor, microcontrolle... (Complete abstract click electronic access below) / Résumé: Dans le sciage continu de bois effectué avec une scie à ruban, la conception de l'outil de coupe, l'usure et les dommages dus à l'utilisation de cet outil dans le processus de production modifient le comportement de la lame sur un cycle d'utilisation, la rendant plus ou moins instable jusqu'à perdre sa stabilité, ce qui va générer des produits sciés de mauvaise qualité. Considérer cette tendance tout au long de la vie de la scie ou de son application dans une période donnée dans des conditions réelles de coupe permet d'évaluer et projeter la scie ainsi que sa durabilité. Pour cela, la conception d'un dispositif robuste, résistant aux vibrations, aux environnements agressifs, à la saleté, tout en ayant une bonne capacité de stockage de l'information est primordiale. Le but de cette étude est de proposer un dispositif d'enregistrement de données pour surveiller l'instabilité et vibration de l'outil de coupe dans le processus de sciage du bois par scie à ruban en continu. A partir de ce scénario, les éléments du projet d'outil de coupe ont été étudiés avec pour bases l'usinage du bois, le projet de l'outil de coupe, sa géométrie et ses conséquences comme la vibration, la stabilité et l'usure. Un prototype à l'échelle de laboratoire a validé le système du préprojet et la construction de l'acquisition de données. Nous avons choisi d'utiliser le microcontrôleur Arduino qui fournit des logiciels libres de programmation permettant au système d'être fabriqué à faible coût. Dans une ... (Résumé complet accès életronique ci-dessous) / Doutor

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-11T20:15:52Z No. of bitstreams: 1 EDUARDO DE LUCENA FALCÃO – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 1866534 bytes, checksum: df5c1f1f8a93b43bb91c35f1cc373e17 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:15:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDUARDO DE LUCENA FALCÃO – TESE (PPGCC) 2018.pdf: 1866534 bytes, checksum: df5c1f1f8a93b43bb91c35f1cc373e17 (MD5) Previous issue date: 2018-04-24 / Capes / Provedores privados de computação na nuvem poderiam obter considerável benefício mútuo ao operar suas infraestruturas de forma federada. Tal operação permite que a demanda excedente de um provedor possa ser atendida por outros provedores que estejam experimentando uma baixa demanda naquele mesmo instante. Sob uma ótica de mercado, federações com arquitetura descentralizada têm como principal desafio a promoção de cooperação entre indivíduos egoístas e racionais em um cenário que não dispõe de uma autoridade central e confiável. Este trabalho se concentra em arquiteturas de mercado descentralizado, baseadas em mecanismos de reciprocidade, para suporte a federações P2P (Peer-to-Peer) de provedores de computação na nuvem. Nos mecanismos de reciprocidade, um indivíduo utiliza o histórico de comportamentos de cooperação dos demais indivíduos para doar seus recursos aos que forem mais recíprocos. A maioria dessas estratégias se atém à priorização dos participantes (a quem devo doar?) de acordo com métricas tais como reputação ou grau de reciprocidade. Essa estratégia é suficiente para promover cooperação e assegurar aos participantes cooperativos os melhores níveis possíveis de satisfação (percentual de requisições atendidas). Porém, em cenários com baixa contenção de recursos, a priorização por si só não é suficiente para evitar o aproveitamento por parte de indivíduos não-cooperativos e garantir paridade (percentual de recursos retribuídos). Neste sentido, este trabalho propõe que mecanismos de reciprocidade, especialmente aqueles baseados em reciprocidade direta, sejam estendidos com um laço de controle retroalimentado que regula a quantidade de recursos que cada nuvem deveria ofertar à federação. Quando cada participante cooperativo controla de maneira individual a quantidade de recursos ofertada à federação, tem-se como resultado um controle indireto da contenção de recursos, que por sua vez é mantida em um patamar que assegura aos participantes cooperativos níveis adequados de satisfação e paridade. Por fim, é apresentada uma investigação acerca da utilização de uma forma mais limitada de reciprocidade indireta, a reciprocidade transitiva, que pode ser utilizada conjuntamente com mecanismos de reciprocidade direta, para evitar impasses gerados pela assimetria de tempo/interesses, aquecendo a economia da federação e consequentemente provendo maiores níveis de paridade e satisfação aos nós cooperativos. / Private cloud providers could obtain considerable benefits from operating their infrastructures within a federation. Such operation allows a provider’s exceeding demand to be met by other providers experimenting a resource underutilization on the same moment. From a market perspective, federations with decentralized architecture have as main challenge the promotion of cooperation among rational selfish individuals in a context with no central trusted authorities. This work focuses in decentralized market architectures, based on reciprocity mechanisms, to support P2P (Peer-to-Peer) federations of cloud providers. In reciprocity mechanisms, an individual uses the history of behaviors of other individuals, reflecting their cooperation levels, in order to prioritize the provision of resource to those shown to be the most reciprocative. Most of these strategies are restricted to the prioritization of participants (to whom should I donate?) according to metrics such as reputation or degree of reciprocity. This strategy is sufficient to promote cooperation and assure cooperative participants the best possible levels of satisfaction (percentage of requests met). However, in low resource contention scenarios, prioritization alone is not sufficient to avoid resource provision to non-cooperative individuals and thus to guarantee fairness (percentage of resources reciprocated). In this sense, this work proposes that mechanisms of reciprocity, especially those based on direct reciprocity, be extended with a feedback control loop that regulates the amount of resources that each cloud should offer to the federation. When each cooperative participant controls individually the amount of resources offered to the federation, there is an indirect control of resource contention, which in turn is kept at a level that ensures cooperative participants adequate levels of satisfaction and fairness. Finally, an investigation on the use of a more limited form of indirect reciprocity is presented, the transitive reciprocity, which can be used in conjunction with direct reciprocity mechanisms to avoid deadlocks generated by time/interest asymmetry, moving the federation’s economy and consequently assuring higher levels of fairness and satisfaction to cooperative nodes.

Submitted by Roger Oliva Felix (roger.oliva.felix@hotmail.com) on 2018-08-17T18:58:00Z No. of bitstreams: 1 felix_dissertation.pdf: 7309569 bytes, checksum: 90790c5622c5031e74dcc461ccefb15b (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - Inserir no corpo do texto a ata de aprovação, pois é um item obrigatório. Agradecemos a compreensão. on 2018-08-21T12:19:26Z (GMT) / Submitted by Roger Oliva Felix (roger.oliva.felix@hotmail.com) on 2018-08-21T12:44:28Z No. of bitstreams: 1 felix_dissertation.pdf: 7309569 bytes, checksum: 90790c5622c5031e74dcc461ccefb15b (MD5) / Approved for entry into archive by Minervina Teixeira Lopes null (vina_lopes@bauru.unesp.br) on 2018-08-21T12:57:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 felix_ro_me_bauru.pdf: 7133378 bytes, checksum: 7876ad942a5467301d81cd82ddae630d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T12:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 felix_ro_me_bauru.pdf: 7133378 bytes, checksum: 7876ad942a5467301d81cd82ddae630d (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho aborda o estudo experimental das características não lineares de atrito interno em atuadores pneumáticos. Os atuadores pneumáticos contêm uma tecnologia limpa comparados com os atuadores hidráulicos, ótima relação entre potência e massa suportada, e baixo custo em relação a atuadores elétricos. Também possuem internamente características não lineares que influenciam no controle de um servoposicionador, incluindo principalmente a vedação do êmbolo com o perfil do atuador e a vedação da haste. Portanto, para obter a precisão de posicionamento é necessária uma caracterização do atrito interno. Os métodos utilizados para o desenvolvimento da pesquisa são: investigação do problema de atrito com o modelo LuGre; desenvolvimento do equipamento experimental com um controlador de baixo custo Raspberry Pi; e realização dos experimentos com a identificação automática de atrito em atuadores pneumáticos. Obtendo assim, a visualização gráfica da força de atrito em função da velocidade em regime permanente. A força de atrito em relação aos parâmetros do modelo é calculada em tempo real, possibilitando, dessa forma, a visualização do comportamento da força ao longo do deslocamento do êmbolo do atuador. Os resultados têm a finalidade de verificar as características de atrito do atuador pneumático através dos parâmetros identificados. Desse modo, é possível classificar o atuador pneumático mais adequado para aplicação em sistemas de posicionamento e monitorar o seu desgaste. / This work presents an experimental procedure for determination of the nonlinear characteristics of internal friction of pneumatic actuators. Pneumatic actuators are a clean technology compared to hydraulic actuators, have good relationship between power and supported mass, and low cost compared to electric actuators. They also have nonlinear characteristics which influence the control of the servo positioner, including mainly the piston seal with the intern surface of the pneumatic actuators and rod seal, therefore to get the positioning accuracy it is necessary a good characterization of internal friction. The methods used for the development of the research are: investigation of the friction problem with the LuGre model; development of experimental equipment with a low cost controller Raspberry Pi; and achievement of the experiments with the automatic identification of friction in pneumatic actuators. Thus, it is obtained the graphical visualization of the friction force as a function of the velocity in steady state. The friction force in relation to model parameters is calculated in real time, enabling the visualization of behaviour of pneumatic force along of displacement piston of the actuator. The results have as purpose verify the friction characteristics of the pneumatic actuator using the identified parameters, thus, it is possible to classify the best pneumatic actuator for application in positioning systems and to monitor the your wear.

Controladores PID são largamente utilizados no controle de processos industriais, tanto em sistemas monovariáveis como em sistemas multivariáveis. No entanto, muitos dos controladores encontrados na indústria são mal sintonizados. Um dos métodos mais simples de sintonia de controladores PID consiste em identificar algumas grandezas, as quais se relacionam com características do processo a controlar, e em seguida aplicar fórmulas para os parâmetros dos controladores baseadas nestas grandezas. Estas grandezas são o ganho e o período críticos do processo, os quais se relacionam diretamente com o limite de estabilidade do sistema. Uma característica bastante interessante deste método é que o mesmo pode facilmente ser implementado por um controle auto-ajustável. Por este fato, métodos de auto-ajuste destes controladores têm sido bastante utilizados em sistemas monovariáveis, através do uso do método do relé como procedimento de obtenção das grandezas críticas, necessárias à sintonia dos controladores. O método do relé consiste em aplicar um controle bang-bang em malha fechada com o processo do qual se quer identificar as grandezas críticas. Este procedimento, dentro de certas condições, provoca uma oscilação sustentada na saída do processo, da qual as grandezas críticas são obtidas. Tendo como objetivo o auto-ajuste de controladores PID em sistemas multivariáveis, o método do relé também pode ser utilizado para obtenção das grandezas críticas, devidamente adequado de maneira a obter as grandezas críticas multivariáveis do processo. Diferentes procedimentos de ensaios com relés podem ser aplicados em sistemas multivariáveis, porém somente um destes procedimentos é capaz de identificar as grandezas críticas multivariáveis do processo diretamente: o ensaio descentralizado com relés. Mesmo assim, a sintonia proposta na literatura é baseada nas fórmulas monovariáveis de Ziegler-Nichols e afins, mostrando-se, muitas vezes, inadequada. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de apresentar um método de ajuste multivariável para controladores PID descentralizados, baseado nas grandezas críticas do processo. Este método estende o método do ponto crítico para sistemas monovariáveis aos sistemas multivariáveis, através da análise multivariável do problema. A análise do método do ponto crítico para sistemas monovariáveis mostra que um controlador PI ou PID sintonizado pelas fórmulas baseadas nas grandezas críticas do processo sempre irá deslocar o ponto crítico do processo para um outro ponto no plano complexo, determinado pelas fórmulas utilizadas. Da mesma forma, o método de sintonia proposto neste trabalho desloca o ponto crítico do processo para outro ponto no plano complexo, escolhido a priori, alterando a freqüência crítica do sistema. / PID controllers are widely used in process control, in singlevariable systems as well as in multivariable ones. Yet, many of the controllers found in industry are poorly tuned. One of the simplest tuning method of PID controllers consists in identifying some values which are related to the process characteristics, and simply apply some formulae based on these quantities to determine the parameters of the controllers. Theses quantities are the ultimate gain and the ultimate period of the process, which are directly related to the system stability limit. A very interesting characteristic of this method is that it is easily implemented by an auto-tuning control. Thus, auto-tuning methods of this kind of controllers have been largely used in singlevariable systems, using the relay feedback experiment in order to obtain the ultimate quantities, which are needed to tune the controllers. The relay feedback experiment consists in applying a bang-bang control to the process from which the ultimate quantities are to be identified. This procedure, under some conditions, provides a sustained oscillation in the process’ output, from which the ultimate quantities are obtained. Aiming at auto-tuning of PID controllers in multivariable systems, the relay feedback experiment can also be used in order to get the ultimate quantities. Different relay feedback procedures can be applied to multivariable processes, but only one of these can identify the real multivariable ultimate quantities, formally considering the multivariable nature of the process: the decentralized relay feedback (DRF). However, the tuning of the controllers proposed in the literature is based on Ziegler-Nichols like formulae, what seems to be, many times, inappropriate. This work presents a multivariable tuning method of decentralized PID controllers, based on the process’ ultimate quantities. This method extends the ultimate point method used in SISO systems to multivariable ones, through multivariable analysis of the problem. The analysis of the ultimate point method used in singlevariable systems shows that a PI or PID controller tuned through formulae based on the process’ ultimate quantities will always dislocate the ultimate point to another point in the complex plane, determined by the used formulae. The tuning method proposed in this work dislocates the process’ ultimate point of a multivariable process to another point in the complex plane, chosen a priori, modifying the system’s ultimate frequency.

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 James Neves da Silva (james.silva@ufba.br) on 2018-03-06T13:34:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2018-03-13T15:39:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T15:39:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_James_Final.pdf: 20562994 bytes, checksum: 297f9118e3898e9a7046b6dd9553c27a (MD5) / Este trabalho teve apoio financeiro da CAPES. / Este trabalho propõe um procedimento de projeto para um controlador repetitivo discreto, com a fnalidade de controlar a corrente de saída de um inversor LC monofásico em ponte completa conectado à rede elétrica. O inversor também alimenta uma carga resistiva em derivação. O controlador assegura a estabilidade do sistema e robustez contra distorções harmônicas na tensão da rede. Sua concepção se baseia em um filtro notch de fase zero para compensar um pico de ressonância causado pelo filtro LC na saída do inversor, dado que este pico pode levar o sistema à instabilidade. Obtémse margem de estabilidade apropriada por meio de um filtro passa-baixa empregado no laço de realimentação positiva que faz parte do controlador. Simulações foram realizadas com auxílio dos softwares MATLAB e PSIM, para avaliar o desempenho do controlador sob diferentes condições de distorções harmônicas da tensão da rede. Além disso, para avaliar experimentalmente o controlador, foi utilizado um kit da Texas Instruments, que utiliza um DSP e contém um inversor em ponte completa e um filtro LC. Tanto as simulações quanto os experimentos laboratoriais mostraram que o controlador repetitivo opera corretamente, injetando corrente na rede de acordo com a referência fornecida ao sistema, e com robustez quanto às distorções harmônicas na tensão da rede. / This work proposes a designing procedure for a discrete repetitive controller governing the output current of a single-phase grid-connected LC full-bridge inverter. The inverter also supplies a resistive local shunt load. The controller assures system stability and robusteness to grid voltage harmonic distortions. Its design relies on a zero-phase notch flter which compensates a resonant peak caused by the LC flter at the inverter’s output. Such peak may lead the system to instability. A proper stability margin is reached through a low-pass flter employed in the positive feedback loop of the controller. Simulations using the PSIM and MATLAB softwares have been carried out to access the controller performance under different harmonic conditions for the grid voltage. In addition, a DSP-based kit board from Texas Instruments containing a full-bridge LC inverter has been applied to experimentally test the controller. Both simulated and experimental results have been show that the repetitive controller works correctly, injecting current into the grid accordingly to the reference signal with robustness to voltage harmonic distortions.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-03-11T14:13:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798525 bytes, checksum: 70bb449bd4d354ae06d593d6b123b67e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-11T14:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1798525 bytes, checksum: 70bb449bd4d354ae06d593d6b123b67e (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi projetar e desenvolver um controlador para um secador de plantas medicinais e aromáticas, e um sistema de aquisição de dados para a operação do mesmo. As variáveis envolvidas no sistema de controle foram a temperatura e a velocidade do ar de secagem. O trabalho iniciou-se com a instalação e o teste de transdutores de velocidade e de temperatura no secador. Estrategicamente o processo foi dividido duas plantas, uma de velocidade e um de temperatura. Com base nessa divisão e por meio das leituras gerados pelos transdutores foi realizada a identificação não paramétrica do sistema. Após a identificação foram projetados e testados os controladores para as duas plantas. Para o software de aquisição de dados foi desenvolvido um protocolo de comunicação serial entre o Arduino e o software. A avaliação do software foi positiva, atendendo as necessidades de aquisição de dados do processo. O sistema de controle se comportou de maneira satisfatória mantendo o erro das variáveis controladas dentro dos padrões necessários para a garantia da qualidade do produto, obtido no processo de secagem. De acordo com as exigências do processo de secagem podemos concluir que resultados obtidos na implementação do sistema de controle de velocidade e de temperatura do ar de secagem obteve sucesso. O sistema de aquisição dos dados do processo de secagem se mostrou eficaz para a atividade de monitoramento e registro dos dados de secagem. / The objective was to design and implement a driver for a dryer of medicinal and aromatic plants, and a data acquisition system for its operation. The variables involved in the control system were drying temperature and air velocity. The work was started with the installation and the speed of testing transducers and temperature in the dryer. Strategically the process was divided two plants, a speed and a temperature. Based on this division and through the readings generated by the transducers was performed at non-parametric system identification. After identifying been designed and tested the drivers for the two plants. For data acquisition software was implemented a serial communication protocol between the Arduino and the software. The software evaluation was positive, meeting the needs of acquisition of process data. The control system behaved satisfactorily keeping the error of the controlled variables within the standards required for quality assurance of the product obtained in the drying process. According to the requirements of the drying process we can conclude that the results obtained in implementation of the drying air speed and temperature control system was successful. The acquisition of the drying process data system met the needs of monitoring and recording of drying data. / Título em português no resumo inglês.

Controladores PID são amplamente utilizados no controle de processos industriais. Estes controladores precisam necessariamente ser ajustados adequadamente a fim de garantir a correta operação do processo controlado. A fim de suprir esta necessidade surgiram os chamados métodos de ajuste para controladores PID, inicialmente propostos por John Ziegler e Nathaniel B. Nichols em 1942. Desde então muitos outros métodos de ajuste baseados nas idéias de Ziegler e Nichols foram propostos, surgindo assim uma família de métodos afins. Em vista da simplicidade de implementação e do consequente baixo custo computacional envolvido, estes métodos mostraram-se adequados para serem incorporados ao firmware de controladores PID industriais de baixo custo. Estes métodos acabaram por gerar um legado tal que sua utilização persiste intensamente até os dias de hoje. No entanto, frente à crescente oferta de microcontroladores de baixo custo e alto desempenho, o custo computacional de um método de ajuste vem perdendo relevância. Isso abre margem para explorar outros métodos que proporcionem melhor desempenho e robustez, mas, por ventura, demandem mais recursos computacionais. Dessa forma, este trabalho propõe-se a avaliar métodos alternativos que sejam compatíveis com os recursos computacionais atuais. Métodos com maior custo computacional, como o Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT), Iterative Feedback Tuning (IFT) e Iterative Correlation-based Tuning (ICbT), são apresentados como candidatos para serem incorporados ao firmware de controladores PID industriais. Tratam-se de métodos diretos de ajuste baseado em dados onde os parâmetros do controlador são determinados de forma que o comportamento do sistema em malha fechada seja tal que minimize um critério de desempenho definido a priori. Através deste critério de desempenho pode-se definir o comportamento desejado para o sistema em malha fechada. Neste trabalho são analisadas as principais características destes métodos, resultados obtidos e custo computacional. Com base nos resultados desta análise é mostrado que os métodos VRFT, IFT e ICbT podem ser utilizados como alternativa para o ajuste (incorporado ao firmware) de controladores PID industriais. / PID controllers are widely used in industrial process control. These controllers must necessarily be properly tuned to ensure the correct operation of the controlled process. In order to meet this need, the so-called tuning methods for PID controllers have emerged, initially proposed by John Ziegler and Nathaniel B. Nichols in 1942. Since then many other controller design methods based on the ideas of Ziegler and Nichols have been proposed, giving rise to a family of related methods. Given the simplicity of implementation and the low computational effort involved, these methods are suitable to be incorporated into the firmware of low cost industrial PID controllers. These methods have generated such a legacy that its use remains intense until the present day. However, with the growing offer of low cost and high performance microcontrollers, the computational effort of a tuning method is becoming less important. This opens up scope for exploring other methods that provide better performance and robustness, possibly at the cost of demanding more computational resources. This study aims to evaluate alternative methods that are compatible with current computational resources. Methods with higher computational effort, such as Virtual Reference Feedback Tuning (VRFT), Iterative Feedback Tuning (IFT) and Iterative Correlation based Tuning (ICbT) are presented as candidates to be incorporated into the firmware of industrial PID controllers. These are direct data-based methods for the adjustment of controllers where the parameters are determined such that the behavior of the closed-loop system is such as to minimize a performance criterion defined a priori. Through this performance criterion one can specify the desired behavior for the closed-loop system. This work analyzes the main characteristics of these methods, results and computational effort. Based on the results of this analysis it is shown that the methods VRFT, IFT and ICbT can be used as an alternative to the adjustment (build into the firmware) of industrial PID controllers.

Ingeniero Civil Eléctrico / El desarrollo y masificación de los vehículos eléctricos en el mercado norte americano y europeo es una realidad desde hace 10 años. El Centro de Energía (CE) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas ha desarrollado varios prototipos de vehículos eléctricos orientados a funciones específicas. En este marco, el año 2011 se desarrolló un vehículo eléctrico todo terreno orientado al uso en la minería a partir de un modelo Lada Niva. Esta conversión requirió, posteriormente, un rediseño en el sistema de control, debido a problemas de robustez y fiabilidad en la operación del vehículo. El objetivo de este trabajo es definir los estándares de un controlador con características comerciales, para motores en vehículos eléctricos. Se busca, asimismo, determinar los requerimientos de hardware y software para la implementación de este tipo de controladores y, finalmente, diseñar, construir y validar un sistema de control de potencia para vehículos eléctricos, el que será probado en el Lada Niva eléctrico del Centro de Energía. La solución propuesta consiste en dos controladores, donde el primero se enfoca en controlar la operación del motor de inducción del vehículo y, el segundo, monitorea y coordina los diferentes sistemas que integran el auto en las distintas etapas del funcionamiento. El diseño de los controladores se hizo a través de módulos compatibles con los estándares comerciales de vehículos eléctricos. Por otra parte, se implementó una comunicación serial que permite configurar los parámetros de operación, realizar consultas sobre el estado del controlador y monitorear su operación en tiempo real. Tras construir los controladores, cada módulo se calibró a través de pruebas de laboratorio para asegurar su correcta operación. Posteriormente, se realizaron pruebas del control vectorial operando el motor del vehículo en vacío y con carga, con el fin de calibrar los controladores de corriente y garantizar un funcionamiento estable. Esto se verificó operando la máquina con una corriente total de hasta 145[A]. Luego se sintoniza el parámetro τ_r mediante un análisis teórico y algunas pruebas experimentales Finalmente, el sistema de control propuesto se validó mediante pruebas de uso urbano, donde se circuló por un circuito de 1,7[km] transportando a 3 personas a una velocidad máxima de 50[km/hr]. En esta prueba se opera la máquina hasta 3.400[rpm] con una carga de 31[kW]. Además se prueba el vehículo a subir una rampa con inclinación de 24%, la cual sube en forma estable operando el motor a 1.200[rpm] y 13.5[kW].