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.

SÁ, R. C. S. Construção, modelagem dinâmica e controle PID para estabilidade de um veículo aéreo não tripulado do tipo quadrirotor. 2012. 67 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-11-29T17:14:11Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_rcsá.pdf: 4076716 bytes, checksum: 86a3c59f8259ec3461c769adeb2dde4e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-12-03T16:47:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_rcsá.pdf: 4076716 bytes, checksum: 86a3c59f8259ec3461c769adeb2dde4e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-03T16:47:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_rcsá.pdf: 4076716 bytes, checksum: 86a3c59f8259ec3461c769adeb2dde4e (MD5) Previous issue date: 2012-09-12 / This dissertation presents the development of an unmanned aerial vehicle of the type quadrirotor, its dynamic model, besides the simulations and tests of a PID controller for embedded stabilization (motion in the vertical direction) of the projected structure. This vehicle is characterized by having four motors which are responsible for generating the movement of the platform. The objective of this work is to show the development (design and construction) of a type structure quadrirotor, detailing each component used for the mechanical construction of the platform, presenting the mathematical model of quadrirotor based on Newton-Euler formalism, the sensors used for navigation the modules used for wireless communication with a computer and a microcontroller system project used for the PID controller, used for stabilization, and driving the motors, as well as the simulation of the classical PID controller and a variation of the PID controller in environment Simulink®/Matlab and the tests in the developed structure. / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um veículo aéreo não tripulado do tipo quadrirotor, o seu modelo dinâmico, além das simulações e dos testes de um controlador PID embarcado para estabilização (movimentação na direção vertical) da estrutura projetada. Este veículo é caracterizado por ter quatro motores que são responsáveis pela geração do movimento da plataforma. O objetivo deste trabalho é mostrar o desenvolvimento (projeto e construção) de uma estrutura do tipo quadrirotor, detalhar cada componente utilizado para a construção mecânica da plataforma, apresentar o modelo matemático do quadrirotor baseado no formalismo de Newton-Euler, os sensores utilizados para navegação, os módulos usados para comunicação sem fio com um computador e o projeto do sistema microcontrolado utilizado para o controlador PID, usado para estabilização, e o acionamento dos motores, bem como a simulação do controlador PID clássico e uma variação do controlador PID em ambiente Simulink®/Matlab e os testes realizados na estrutura desenvolvida.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 104647.pdf: 2250643 bytes, checksum: c02bf4e9d39c4944634633221ed69640 (MD5) Previous issue date: 1996

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1996. / Made available in DSpace on 2013-12-05T20:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 106211.pdf: 5441669 bytes, checksum: d0024da3e333d4d95d9b347661919b23 (MD5) Previous issue date: 1996 / Estudo das principais características dos controladores feedforward aplicados a conversores CC-CC. Análise do controladores feedforward convencional, controle integral com reset (One Cycle Control - OCC), controle integral modulado (CIM) e controle ASDTIC (Analog Signal to Discrete Time Interval Converter). Verificação dos seguintes aspectos: formas de onda, princípio de funcionamento, comportamento estático e dinâmico, possibilidade de utilização em conversores que operam em condução descontínua (DCM) e capacidade de rejeição às perturbações de baixa freqüência, sendo esta última característica analisada em maior profundidade. Alguns dos resultados obtidos são verificados em experimentação ou por simulação digital (PSPICE). Implementação de um protótipo utilizando a combinação da malha de feedforward com a malha de realimentação para avaliar o efeito da combinação destas duas malhas na atenuação da ondulação do sinal de saída do conversor.

Orientador: Vivaldo Silveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_MauroRenault_M.pdf: 20656038 bytes, checksum: 879ea1d0e01c3b7da8723352d30c7843 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho consiste na modelagem matemática de um túnel de congelamento em batelada, com convecção forçada de ar, e seu sistema de refrigeração por compressão mecânica de simples estágio, com o objetivo de comparar diferentes modos de controle. Inicialmente foi testada a substituição da lógica de controle da válvula de expansão, de proporcional (P, convencionalmente utilizada), para proporcional-integral-derivativa (PID). Pelos resultados obtidos, não houve melhoria significativa no desempenho global do processo, embora o controle do superaquecimento (diferença entre as temperaturas de saída e entrada do evaporador) tenha sido melhor. Em seguida, foram testadas outras variáveis de processo (temperatura do ar na câmara, eficiência volumétrica e volume específico da sucção) com a mesma variável de controle (abertura da válvula), e observou-se que estas variáveis não devem ser utilizadas para controle, uma vez que cada uma delas, isoladamente, pode trazer problemas ao processo. Utilizando a válvula de expansão com lógica PID e outro controlador, variando a rotação do compressor e monitorando a eficiência volumétrica (2 SISO's - "Single Input Single Output"), mostrou-se que é possível melhorar a eficiência volumétrica do compressor, e, conseqüentemente, o coeficiente de eficácia (COP) do processo, sendo que foi atingido um aumento de até 16 % no COP com relação ao controle convencional (controle do superaquecimento pela válvula de expansão) / Abstract: This work consists on the mathematical modeling of a batch freezing tunnel with forced air convection and its single stage relegating system of mechanical compression, with the objective of comparing different control manners. Initially the substitution of the control logic of the expansion valve, from proportional (P, conventionally used) to proportional-integral-derivative (PID) was tested. From the results, there was not significant improvement in the global performance of the process, although the control of superheating (difference between outlet and inlet evaporator temperatures) has been better. Soon after, other process variables were tested (air room temperature, volumetric efficiency and suction specific volume) with the same controlled variable (opening of the valve), and it was observed that these variables should not be used for control, once each one of them, separately, can bring problems to the process. Using the expansion valve with PID logic and other controller, varying the rotation ofthe compressor and monitoring the volumetric efficiency (2 SISO's - Single Input Single Output), it was shown that it is possible to improve the compressor volumetric efficiency and, consequently, the coefficient of performance (COP) ofthe process. It has been obtained an increase of up to 16% in COP with relation to the conventional control (control of superheating by the expansion valve) / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Carlos Ignacio Zamitti Mammana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:32:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AvilezFilho_OseasValentede_M.pdf: 4780510 bytes, checksum: 800d17b6c3b2fbde49952caa1c81c87e (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: O controlador de temperatura desenvolvido no L.E.D. é composto por um controlador mestre e pois escravos, todos com controle do tipo PID e com saídas compatíveis com chaveamento de chaves controladas semicondutoras(TRIAC's,ou SCR's). Pode ser utilizado em fornos com uma única zona de aquecimento ou em fornos com três zonas de aquecimento, quando se deseja maior uniformidade no perfil de temperatura. Suas características mais importantes são a alta estabilidade (melhor que +/- 1/2°C durante oito horas) e a pequena variação do ponto de operação por efeitos de temperatura ambiente (menor que 0,1°C/°C), o que possibilita sua utilização em fornos para difusão de impurezas em semicondutores, processo este muito crítico na fabricação de dispositivos. Este tipo de controlador tem utilidade tanto em fornos de laboratório como em fornos para produção industrial. Os sensores utilizados foram termopares de Platina/Platina-Ródio, o que permitiu obter, com circuitos de linearização simples, exatidão na temperatura melhor que 0,5% em toda a faixa de operação, que vai e 400 °C a 1300 °C. Os circuitos de seleção do ponto de operação foram projetados de modo a permitir o uso de outros tipos de termopares, através de substituição de alguns componentes passivos. O trabalho está apresentado de forma a permitir a compreensão dos objetivos e resultados alcançados (Capítulos I e 2) sem entrar em detalhes de circuitos eletrônicos, que são descritos em apêndices, um para cada bloco funcional do controlador. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Ingeniero Civil Electricista / La presente Memoria de Título se centra en el diseño de una estrategia de control difuso, tipo Mamdani, para evasión de obstáculos presentes en ruta de un Vehículo terrestre Guiado Autónomamente (AGV, por sus siglas en inglés), y la consiguiente verificación del enfoque propuesto para el caso en que la operación del vehículo se simula a través de un modelo dinámico en ambiente MATLAB®- Simulink (el cuál a su vez emula un automóvil Volkswagen® modelo Tiguan, año 2010). Este trabajo se enmarca dentro de uno de los proyectos interdisciplinarios del área de Automatización y Robótica del Centro Avanzado de Tecnología para Minería, perteneciente a la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, que busca el desarrollo de un AGV capaz de operar en ambientes similares a los encontrados en faenas a rajo abierto de la minería. Con este fin, se estudia en detalle las variables dinámicas que definen el comportamiento de un móvil en el plano a través de un modelo tipo bicicleta , al cual se integran características propias del automóvil que se desea simular: retardos, zonas muertas y limitadores de pendientes propios de los actuadores del AGV. La incorporación de los elementos mencionados al modelo creado permiten lograr resultados satisfactorios, generando rutas coherentes en su comportamiento y llegando a un error cuadrático medio entre la velocidad real del vehículo y la adquirida por el modelo en simulación no superior a un 4,6%. Para la implementación de la estrategia difusa de control de evasión de obstáculos se establece un controlador supervisor de ruta, que permite guiar al vehículo en caso de no detectarse un obstáculo. Dicho controlador es capaz de garantizar que el vehículo se mantenga en su carril; mostrando un error de seguimiento que no supera los 50 [cm] y caracterizado por una longitud de oscilación de aproximadamente 500 [m] en un periodo de 1 minuto, a una velocidad constante de 30 [Km/h]. Por otra parte, para efectos de la detección de un obstáculo en ruta de colisión, se implementa una estrategia que caracteriza el área frente del vehículo en tres zonas (central y laterales), para con ello determinar la ruta ideal a seguir, considerando al obstáculo como una función de probabilidad Gaussiana bivaluada, de medias y desviación estándar conocidas. Finalmente se presenta el diseño e implementación definitivos para el controlador propuesto, el cual es capaz de evadir obstáculos en ruta de colisión, manipulando el ángulo del volante y la velocidad del vehículo. Los resultados obtenidos al aplicar la lógica difusa de tipo Mamdani fueron satisfactorios, al permitir la evasión de obstáculos con una probabilidad mayor al 99,9%. Todo esto inmerso en un efectivo protocolo de seguridad que garantiza que el AGV no colisionará con un vehículo antecesor que frene intempestivamente o con obstáculos imposibles de evadir. Junto con lo anterior se minimiza la probabilidad de vuelco o derrape del vehículo a través de una disminución de la aceleración lateral gracias a una reducción planificada de su velocidad longitudinal.

Nesta tese e apresentado um metodo para se projetar controladores estabilizantes para uma classe de sistemas discretos com parametros variantes no tempo e de horizonte infinito, sendo estas variacoes limitadas por valores inferiores e superiores. O procedimento proposto utiliza o conceito de custo garantido para avaliar o indice de desempenho do sistema e o metodo direto de Lyapunov para as consideracoes de estabilidade. Assim recorre-se a tecnica de estabilizacao ja conhecida para sistemas com incertezas. Sistemas com incertezas sao aqueles nas quais as variacoes parametricas, embora nao conhecidas, existem dentro de limites conhecidos. A lei de controle de custo garantido e dada em termos deuma matriz positiva definida, denominada matriz de Lyapunov, calculada de forma que a estabilidade do sistema seja garantida via uma diferenca de Lyapunov negativa. A matriz de Lyapunov permite a determinacao de um limite superior para um indice (custo) de desempenho quadratico escolhido pelo projetista. Este limite e denominado custo garantido. Como a otimalidade de um sistema perde sua utilidade na presenca de incertezas, a abordagem pelo conceito de custo garantido oferece um substituto para a otimalidade do sistema. Ja que a otimalidade de um sistema com respeito a um indicede desempenho quadratico em problemas de horizonte infinito tambem perde sua utilidade na presenca de variacao no tempo, mesmo sendo ela conhecida, a abordagem pelo conceito de custo garantido e usada nesta tese para sistemas discretos no tempo com variacao parametrica. Duas classes especiais de sistemas discretos, variantesno tempo e com horizonte infinito sao consideradas. Estas classes sao descritas como tendo variacoes parametricas estruturais por natureza (satisfazendo "matching assumptions"), ou nao estruturais por natureza (nao satisfazendo "matching assumption"). Os controladores desenvolvidos nesta tese sao dados em termos da solucao de uma equacao de Riccati entre duas equacoes apresentadas. Estes resultados estao na forma de dois teoremas e dois corolarios. Os teoremas apresentados podem ser utilizados para sistemas onde existem variacoes na matriz da dinamica do sistema e na matriz de entrada do sistema, sendo que os corolarios podem ser utilizados para sistemas onde existe variacao apenas na matriz da dinamica do sistema. Estes ultimos se destacam pois caso seja necessario controlar um sistema continuo no tempo e uma discretizacao conforme apresentado nesta tese seja realizada, o projeto do controlador torna-se extremamente simplificado. Alem disto, caso o sistema apresnte variacoes parametricas estruturais por natureza (satisfazendo "matching assumptions") o controlador e otimo para qualquer faixa de variacao. Adicionalmente, esta tese apresenta um observador assintotico de estados ja que o controlador de custo garantido utiliza a realimentacao de estados. Assim, pelo principio da dualidade, um observador pode ser projetado atraves de uma condicao suficiente de estabilidade para sistemas "one-way" conectados e variantes no tempo. Tal condicao equivale ao principio da separacao usado para sistemas invariantes no tempo. Desta forma o conceito de controle de custo garantido pode ser utilizado em sistemas discretos e variantes no tempo com horizonte infinito mesmoque nem todos os estados possam ser medidos.

O problema principal pretendido neste trabalho é o controle de sistemas realimentados descritos por equações diferenciais ordinárias ou de diferenças. O excelente artigo de Astrom (4) contém os detalhes do problema de controle. Aqui, a aproximação solicitada será utilizar redes neuronais de forma análoga aquela utilizada por G. Bastos e C.W. Anderson [7}, para controle de processos industriais. O controlador é assumido ser de estrutura fixa, mas com parâmetros livres devem ser sintonizados para alcançar alguma Especificação de desempenho definida a priori. O supervisor consiste de uma rede neuronal produzindo as ações, avaliando o sucesso ou a falha da ação selecionada. No presente caso, uma ação é simplesmente um sonho no espaço de parâmetros que é usado para ajustar o controlador de estrutura fixa. A aprendizagem supervisionada é conseguida utilizando se um avaliador de desempenho, que altera convenientemente rede de ação seguindo a estratégia conexionista descrita em C.W.Anderson (2). A análise é baseada no Stochastic Learning Automata que seleciona uma ação de acordo com a distribuição de probabilidade que depende do sinal de reforço produzido pelo avaliador de desempenho. A realimentação é, por esta razão, suprida na forma de uma avaliação dos resultados no ambiente, obtidas como a conseqüência da ação escolhida. A densidade de probabilidade sobre o espaço de ações é armazenada internamente na rede neuronal, e as mudanças são incorporadas pelo ajustes dos pesos sinápticos na fase de treinamento.

Este trabalho focalizou o desenvolvimento de um ambiente computacional de projeto para o cálculo de controladores robustos multivariáveis lineares. As sistemáticas de projeto implementadas estão embasadas na teoria H-infinito para projeto de controladores robustos sub-ótimos, na descrição do problema através do método multicritérios conhecido como Método das Desigualdades e em dois algoritmos de busca distintos, a saber, o Processo das Fronteiras Móveis e o algoritmo de Busca Harmônica. Na abordagem apresentada neste trabalho, um controlador H-infinito é calculado para garantir a estabilidade robusta de uma determinada planta; funções de ponderação são calculadas para garantir uma formatação da malha que atenda características de desempenho escolhidas pelo projetista. Os parâmetros dessas funções de ponderação são calculados iterativamente pelos algoritmos de busca até que uma solução seja obtida. A associação dessas técnicas tem como objetivo propiciar ao projetista uma formulação mais ampla do projeto de controladores multivariáveis e utilizar as facilidades proporcionadas pelo uso de sistemas computacionais para automatizar as rotinas de cálculo necessárias durante a etapa de projeto, cujo elevado grau de complexidade pode se tornar extenuante para o projetista, desviando sua atenção e tornando o projeto suscetível a erros. Para validar o programa de projeto desenvolvido, um conjunto de problemas significativos foi selecionado e resolvido usando as ferramentas disponibilizadas para o usuário. Por fim, esses resultados foram comparados àqueles obtidos na literatura referente a controladores robustos.