Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-10T04:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348409.pdf: 7694994 bytes, checksum: 1f27d450854a4b448eb05b20f37494c0 (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho aborda o projeto do controle de estrutura variável (Variable Structure Control-VSC) com um horizonte estendido (Long-Range Predictive Control-LRPC) baseado no controlador de variância mínima generalizada (Generalized Minimum Variance-GMV). O projeto do controle por modos deslizantes (Sliding Mode Control-SMC) é utilizado para se obter uma lei de controle não linear que possui um termo chaveado e uma ponderação na ação do controle, com o intuito de melhorar a dinâmica de processos monovariáveis não lineares, garantindo seguimento de referência e rejeição de perturbação. Inicialmente é abordado o projeto clássico do SMC baseado no GMV (SMC-GMV). Em seguida, visando controlar diferentes processos, é apresentada duas extensões para o SMC-GMV: uma para a saída (variável) auxiliar ponderada e outra para a superfície de deslizamento. Na sequência, é mostrada a proposta do SMC baseado no LRPC (SMC-LRPC), ou seja, uma superfície com horizonte estendido, com o intuito de alcançar uma lei de controle sem utilizar identidades polinomiais. Levando em consideração as complexidades presentes em processos industriais como saturação na magnitude do sinal de controle e perturbações periódicas, foram abordadas técnicas para tratar esses fenômenos. Os controladores são sintonizados heuristicamente para garantir estabilidade e desempenho desejado em relação ao sistema de malha fechada. Simulações experimentais e numéricas em processos monovariáveis não lineares comprovam a eficiência dos controladores propostos. Índices de desempenho são utilizados para validar a eficácia dos controladores propostos.<br> / Abstract : This work deals with the variable structure control (VSC) design with an extended horizon predictive controller (LRPC) based on the generalized minimum variance (GMV) controller. The sliding mode control (SMC) design is used to obtain a nonlinear control law that has a switch term and a weighing in the control action, in order to improve the dynamic of nonlinear monovariable processes, reference tracking and rejection of disturbance. Initially, the SMC based on GMV project (SMC-GMV) is derived. Then, to control different processes two extensions of the SMC-GMV are presented. First, the weighted auxiliary output (variable) and second, the sliding surface. In the sequence, it is shown the proposal of SMC based on the LRPC (SMC-LRPC), that is, a surface with an extended horizon, with the intention of achieving a control law without using polynomial identities. Taking into account the complexities present in industrial processes such as saturation in the magnitude of the control signal and periodic perturbations, control techniques were developed to treat these complexities. The controllers are heuristically tuned to ensure stability and good performance over the closed-loop system. Experimental and numerical simulations in nonlinear monovariable processes show the efficiency of the proposed controllers. Performance indices are used to validate the effectiveness of the proposed controllers.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2353_DissertacaoMestradoPauloAndreSparandioGiacomin.pdf: 3330627 bytes, checksum: 239c168d8d41c4d4cc2ceca0ab28a389 (MD5) Previous issue date: 2005-11-04 / Apresentamos neste trabalho um novo método de recuperação de diagramas grafcet e de estados a partir de diagramas ladder. Um método iterativo é proposto. Nenhuma modelagem preliminar da planta é necessária, todas as possibilidades de sequenciamento são detectadas e não é necessário descrever toda a planta. O diagrama ladder é representado através de um conjunto de BDDs, com os quais descobrimos as expressões de ativação e desativação de cada malha do diagrama ladder. A seguir é feita uma análise do diagrama ladder em busca de possíveis eventos de transição. Uma interface gráfica é utilizada para que o especialista confirme os eventos de transição que ocorrem na planta. No final, o diagrama de estados do diagrama grafcet equivalentes ao diagrama ladder são apresentados ao usuário através de uma interface gráfica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996 / O uso das células flexíveis de manufatura (FMC) tem representado para a indústria uma estratégia efetiva no sentido de responder rapidamente às mudanças impostas pelo mercado. Entretanto, a falta de sistemas de desenvolvimento de software adequados ao controle de células de manufatura faz com que o desenvolvimento de sistemas de controle de chão-de-fábrica (células e centros de trabalho) represente hoje um dos maiores problemas na implantação da manufatura celular flexível. O objetivo principal da abordagem proposta neste trabalho é oferecer uma estrutura para o projeto do software de controle de chão-de-fábrica em sistemas de manufatura celular (modelo distribuído), e um ambiente de suporte para a sua implementação. Desta forma a geração do controle para sistemas específicos será facilitada com base em estruturas e procedimentos genéricos que caracterizam os componentes do sistema. Para isto é adotado um modelo de controle onde os componentes se comunicam para realizar as tarefas. Além disto é apresentado um modelo de implementação que atende e suporta as características do modelo de controle. Um protótipo do ambiente de implementação é mostrando com o objetivo de validar as características de configurabilidade e extensibilidade da abordagem proposta.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107983.pdf: 22604629 bytes, checksum: 054812a73d5725c2de040bcc2b66fefe (MD5) Previous issue date: 1997 / A evolução dos equipamentos das indústrias químicas e as restrições impostas pelos órgãos ambientais têm produzido processos industriais altamente complexos. A modelagem matemática de tais processos, baseada nos princípios de conservação, tem se tornado bastante complicada, obtendo-se, na maioria das vezes, um sistema de equações diferenciais parciais não lineares. Recentemente, técnicas de modelagem matemática não fenomenológicas, como redes neurais artificiais, tem sido adotadas. Neste trabalho, foi implementado um controlador preditivo, cuja ação é calculada através da minimização de um critério de desempenho quadrático e o modelo interno de predição é representado por uma rede neural. A utilização de um sistema especialista, onde dois conjuntos de pesos determinam etapas do processo permite acompanhar as principais alterações dinâmicas do sistema. Para testar experimentalmente o controlador proposto, duas operações bastante comuns na engenharia química foram utilizadas, os controles de nível de um tanque e de temperatura de um trocador de calor. No controle de nível foi utilizado um tanque cônico em que há uma grande variação da constante de tempo do sistema em função do nível no interior do tanque. No caso do trocador de calor, em função do sistema de aquecimento disponível, tem-se dinâmicas bastante diferentes nas etapas de aquecimento e resfriamento. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho do controlador com sistema especialista foi superior ao mesmo controlador sem sistema especialista e bem melhor que o controlador clássico PI, tanto para mudanças no set point como para perturbações carga.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:39:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225090.pdf: 1811205 bytes, checksum: a4fb1a43fe2b8481c614c03231d6be49 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T21:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208780.pdf: 2874045 bytes, checksum: 159b1e2643264f5b63def2398ce4ab3d (MD5) / Os controladores PID (proporcional, integral e derivativo) avançados são controladores compostos de estrutura PID, cujos parâmetros são sintonizados por um dos métodos pertencentes ao controle inteligente, robusto, preditivo, adaptativo, não-linear ou ótimo, sem que se modifique o princípio de atuação desses parâmetros. A proposta desta dissertação é desenvolver e comparar diferentes técnicas de controle PID avançadas aplicadas ao controle, em ambiente de simulação, da espessura de chapas de aço produzidas por um laminador quádruo simples. A motivação deve-se ao fato de ser a laminação a área de maior influência no custo operacional do aço, além do constante esforço dos engenheiros para melhorar o desempenho, a produtividade e a qualidade do produto. No estudo de caso obtém-se a modelagem de uma cadeira de laminação, observando-se as variáveis pertinentes ao controle, bem como a descrição dos principais problemas como o atraso de transporte inerente à medição de espessura e o efeito da excentricidade devida a imperfeição dos cilindros. A dissertação aborda estratégias de controle PID avançados visando melhor o tratamento do atraso de transporte, usando abordagens de controle preditivo generalizado e compensadores PID, apresentando as etapas de desenvolvimento das abordagens avançadas a partir da técnica clássica. As simulações são realizadas para análises do comportamento regulatório da malha de controle, da robustez e da tolerância à excentricidade em regime permanente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196373.pdf: 2898011 bytes, checksum: 49a6732e40169e7bba37fcec9e2735ca (MD5) / Este trabalho é um estudo comparativo da aplicação de técnicas de inteligência artificial, em sistemas Workflow, ou fluxo de trabalho automatizado. Os fluxos de trabalho enfocados são processos empresariais que geram serviços e que apóiam os processos produtivos. A aplicação de alguma das técnicas de inteligência artificial neste tipo de sistema, é definida como sistema Workflow baseado no conhecimento.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:28:23Z : No. of bitstreams: 1 183135.pdf: 11455154 bytes, checksum: 78f44a203e8565a27d3d1028c137afb6 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189079.pdf: 2535930 bytes, checksum: 4eeb399d693e15d2488e7221d1598ac5 (MD5) / Esta dissertação, que tem um caráter teórico-prático, apresenta um estudo do processo de secagem de peças cerâmicas e analisa o projeto e ajuste do sistema de controle de temperatura de um secador vertical de ciclo contínuo. O estudo do comportamento do processo é realizado a partir de um modelo matemático obtido com dados experimentais do secador instalado na linha de produção de monoporosa da Eliane Revestimentos Cerâmicos - Unidade V, em Criciúma - SC. A partir do modelo obtido projetam-se diversas estratégias de controle clássico, controle PI, PID e uma técnica de controle preditivo, o Controle Preditivo Generalizado (GPC) baseado no preditor de Smith. A aplicação destas técnicas ao modelo simulado do secador, permite compara-las tanto do ponto de vista do comportamento dinâmico como da complexidade de implementação. As conclusões desta análise servem para indicar as modificações a serem implantadas no sistema de controle analógico existente no processo real. Finalmente, apresentam-se resultados experimentais com a utilização do controlador PI analógico instalado no processo que mostram as melhorias introduzidas no desempenho do sistema com o ajuste proposto para o controlador. Desta forma o trabalho contribui para a melhoria imediata do comportamento do secador e aponta para futuras modificações do sistema de medição e controle que permitiriam otimizar o seu desempenho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:56:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:37:53Z : No. of bitstreams: 1 184514.pdf: 42091346 bytes, checksum: 7d9e4a5e2320934b6172c94221c34b91 (MD5) / Este trabalho trata do projeto e implementação experimental de controladores para atuadores hidráulicos e da utilização de tais atuadores em robótica. Inicialmente, são desenvolvidos modelos matemáticos não lineares e linearizados dos atuadores hidráulicos de deslocamento linear (atuadores lineares) e de deslocamento angular (atuadores rotativos). A seguir, trata­se do problema do controle dos atuadores hidráulicos. São demonstradas as limitações de desempenho dos controladores clássicos dos tipos P, PD, PI e PID quando aplicados a estes sistemas, o que justifica a utilização de controladores avançados como backstepping e dois graus de liberdade. Estes controladores mostram­se adequados para o controle dos atuadores hidráulicos, apresentando bom desempenho e robustez, mesmo diante de incertezas paramétricas, dinâmicas não modeladas e perturbações. Os resultados obtidos são validados tanto por simulação quanto experimentalmente, em uma bancada de testes do Laboratório de Sistemas Hidráulicos e Pneumáticos (LASHIP). Finalmente, discute­se a aplicação dos atuadores hidráulicos em robótica, com a modelagem de um robô hidráulico e a proposição de um controle por backstepping para este robô.