Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacomini_MarcosRoberto_D.pdf: 3148192 bytes, checksum: 975bbc84589e07811d6b2dcf58814dfe (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova proposta para obter os parâmetros do regulador de uma turbina hidráulica, com o objetivo de melhorar o controle operacional de uma usina hidrelétrica. Dentre os diversos métodos existentes, o método de Ziegler-Nichols mostra-se adequado porque na determinação dos parâmetros do regulador efetuam-se simulações que consideram todo o comportamento hidráulico da instalação e da máquina. A partir de inúmeras simulações, para a estabilização da rotação adimensional, variando o tempo da água, o tempo da máquina e a rejeição, percebeu-se que os coeficientes utilizados no método de Ziegler-Nichols não apresentavam bons resultados em algumas situações, deixando evidente a necessidade de uma adequação. As equações propostas neste trabalho permitem a obtenção de valores mais adequados para as constantes proporcional, integral e derivativa através dos valores da constante proporcional última e do período último, como já utilizado no método de Ziegler-Nichols, em função do tempo da água, do tempo da máquina e da rejeição da potência / Abstract: This work presents a new proposal to obtain the parameters of the regulator of a hydraulic turbine, looking for the goal to increase the operational control of a hydroelectric power plant. Among many existing methods, the Ziegler-Nichols shows itself adequate because in the determination of the parameters of the regulator simulations are carried out witch consider all the hydraulic behavior of the installation and the machine. From many simulations, to the adimensional rotation stabilization, varying the water time, the machine time and the rejection, it was realized that the coefficients used in the Ziegler-Nichols method weren't presenting good results in some situations, leaving evident the needy of an adaptation. The equations suggested in this work allow obtaining more adequate values to the proportional, integral and derivative constants, through the constant last proportional values and the last period, as already used in the Ziegler-Nichols method in function of the water time, the machine time and the power rejection / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T02:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattedi_Alessandro_M.pdf: 3082942 bytes, checksum: 1449e4f5758a705d8b0a13a04c80429d (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O processo ¿CARE¿ (¿Continuous Adsorption Recycle Extraction¿) é um sistema inovador de purificação de enzimas com grande potencial de aplicação industrial, proposto inicialmente por PUNGOR et al. (1987); é formado por dois estágios, adsorção e dessorção, sendo cada estágio aproximado por um reator perfeitamente misturado. A adsorção é por afinidade e a dessorção ocorre devido às mudanças do meio do estágio de dessorção. O mesmo opera de modo contínuo com o reciclo do adsorvente. A inclusão de um estágio intermediário de lavagem no processo ¿CARE¿ original foi proposta para melhorar as características de purificação, através da eliminação de contaminantes. Este processo é o caso de estudo deste projeto, para o qual desenvolveu-se um modelo matemático representativo através das leis da cinética e de balanços de massa nos estágios do sistema para cada componente. Os parâmetros cinéticos de adsorção e dessorção, para a enzima lisosima, foram obtidos da literatura e se adequam bem ao processo. O modelo apresentado é genérico, podendo ser aplicado para qualquer sistema que disponha dos dados cinéticos necessários. Para o desenvolvimento das estratégias de controle, uma série de simulações são efetuadas visando a familiarização com o comportamento dinâmico e estacionário do mesmo. Dessa forma é implementado um sistema de controle preditivo DMC no processo... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The ¿CARE¿ process is na innovator system of enzyme purification with large potential of industrial application, firstly proposed by Pungor et al. (1987). The ¿CARE¿ is originally constituted by two stages, adsorption and desorption, each one being approximated by a perfectly mixed reactor. The adsorption stages is by affinity and the desorption stage takes place due to changes in some properties of the system, as pH for instance. The process was analysed. The objective this modification is to improve the purification characteristics, through the elimination of contaminants. In order to achieve the goal of this work, a representative mathematical model was developed using the kinetic laws and the mass balance for each component in the system stages. The adsorption and desorption kinetic parameters for the lisosyme enzyme were obtained in the literature. The model presented in this word is generic, and can be applied for other systems, since the kinetics data for these systems are available. The development of the control strategy for the ¿CARE¿ system was carried out based on a detailed study of the static and dynamic behaviour of the process. A predictive control approach based the DMC concept was designed, together with a traditional controller (PID), responsible for the control of the process purification... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Vivaldo Silveira Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berto_MariaIsabel_D.pdf: 7003998 bytes, checksum: cc6703bc21db21f2387990e43b963481 (MD5) Previous issue date: 2004 / Doutorado

Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:15:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RonaldoPellicerDuartedos_M.pdf: 2165396 bytes, checksum: 1323ec5890bf8ef8aae8ad9214a8943a (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho são apresentadas diretrizes para simulação operacional de turbinas hidráulicas através de um modelo matemático-computacional, no qual as características dos elementos são representadas por séries de Fourier segundo proposta de Suter, Marchal&Flesh. Com base neste modelo foram simulados, segundo o método de Ziegler-Nichols, diversos arranjos buscando estabelecer correlações matemáticas entre os parâmetros do regulador e os tempos característicos da água e da máquina. O método de Ziegler-Nichols estabelece uma rotina para a obtenção dos valores adequados das constantes proporcional,integral e derivativa.Ao se estabelecer correlações obter-se-á diretamente os parâmetros adequados. Seguindo esta diretrizes simulações foram feitas e as suspeições se confirmaram com o estabelecimento, para uma dada rejeição de carga, de uma equação cujo resultado são os parâmetros obtidos diretamente. Dado o resultado positivo este trabalho evidencia um caminho a ser seguido para o equacionamento dos parâmetros para todas as condições operacionais de aceitação e rejeição de carga... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Hereby are presented directions to simulate the operation of hydraulic turbine by the mathematic-computational model, whereby the characteristics are presented by Fourier Series and proposal by Suter. The simulations realized by Ziegler-Nichols method in several models to find relationship between governor parameters and characteristics times of water and machine (Tw and Tm). The Ziegler-Nichols method establishes a routine to obtain adequate values of proportional, integral and derivative constants. With this direction, the simulations were accomplished and the suspicious were confirmed by the establishment, by one load rejection, of an equation where the parameters were obtained directly. This results show that all range of operational conditions must be investigated to offer better conditions to operators and to optimize results... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Marcos Silveira / Coorientador: Mauricio Becerra Vargas / Banca: Douglas Domingues Bueno / Banca: Fabricio Cesar Lobato de Almeida / Resumo: Robôs paralelos ou robôs de cadeia cinemática fechada vêm ganhando destaque no cenário industrial e acadêmico, principalmente diante da necessidade de robôs com altas acelerações e velocidades, alta relação capacidade de carga/peso e alta rigidez e precisão, motivo pelo qual são usados em simuladores de voo e robôs pick-and-place. Muitos trabalhos foram publicados tratando sobre o controle de posição de robôs paralelos, porém muitos mantiveram-se restritos ao estudo teórico, sem considerar algumas limitações na aplicação prática. Neste contexto, esta dissertação apresenta o projeto e a implementação prática de um controlador PD (Proporcional-Derivativo) independente para cada junta de um robô paralelo de seis graus de liberdade do tipo 6-UPUR (universal-prismáticauniversal- rotational) acionado por atuadores lineares eletromecânicos. Inicialmente foi realizada a calibração e o acondicionamento do sinal dos sensores de realimentação, do driver e dos atuadores eletromecânicos. Posteriormente, modelos matemáticos do comportamento dinâmico dos atuadores lineares foram identificados e, finalmente, considerando critérios de desempenho específicos para simuladores de voo, foram projetados os controladores para cada atuador. O desempenho de cada controlador foi avaliado por meio de sinais de entrada em degrau, rampa e parábola em coordenadas cartesianas e, por meio da cinemática inversa, foram calculadas as entradas desejadas para cada atuador. O desempenho do robô na frequência foi ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Parallel robots or closed kinematic chain robots has gained more attention from both in industry and in academic research, especially in view of the need for robot whith high velocities and accelerations, high payload-weight ratio, high stiffness and accuracy. That is why they are used in flight simulators and robots pick-and-place. Many studies have been published addressing the problem of motion control of parallel robots, but many are limited to the theoretical study, without considering some limitations in practical application. In this context, this dissertation presents the design and practical imple- mentation of independent-joint PD (Proportional-Derivative) controller for a 6-UPRU (universal-prismatic-universal-rotational) degree-of-freedom parallel manipulator driven by electromechanical linear actuators. First, the feedback sensors, drive and electrome- chanical actuators are calibrated, and their signals are processed. Later, mathematical models of the dynamical behaviour of the linear actuators are identified. Then, conside- ring specific performance criteria for flight simulators, the controller for each actuator is designed. The performance of each controller was evaluated for step, ramp and parabolic inputs in cartesian coordinates, then the cartesian trajectory is converted to desired actu- ator trajectory by using inverse kinematics. The perfomance of the robot was evaluated in frequency domain using sinousoidal inputs in cartesian coordinates, describing fu... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoGFJ.pdf: 2262425 bytes, checksum: 03d70ce4ca2d284516ec0c9c15922fbf (MD5) Previous issue date: 2006-02-17 / The present work has as objective to present a method of project and implementation of controllers PID, based on industrial instrumentation. An automatic system of auto-tunning of controllers PID will be presented, for systems of first and second order. The software presented in this work is applied in controlled plants by PID controllers implemented in a CLP. Software is applied to make the auto-tunning of the parameters of controller PID of plants that need this tunning. Software presents two stages, the first one is the stage of identification of the system using the least square recursive algorithm and the second is the stage of project of the parameters of controller PID using the root locus algorithm. An important fact of this work is the use of industrial instrumentation for the accomplishment of the experiments. The experiments had been carried through in controlled real plants for controllers PID implemented in the CLP. Thus has not only one resulted obtained with theoreticians experiments made with computational programs, and yes resulted obtained of real systems. The experiments had shown good results gotten with developed software / O presente trabalho tem como objetivo apresentar um m?todo de projeto e implementa??o de controladores PID, baseado em instrumenta??o industrial. Ser? apresentado um sistema autom?tico de re-sintonia de controladores PID, para sistemas de primeira e segunda ordem. O software apresentado neste trabalho ? aplicado em plantas controladas por controladores PID implementados num CLP. O software ? aplicado para fazer a auto-sintonia dos par?metros do controlador PID de plantas que necessitem desta sintonia. O software apresenta duas etapas, a primeira ? a etapa de identifica??o do sistema utilizando o algoritmo dos m?nimos quadrados recursivos e a segunda ? a etapa de projeto dos par?metros do controlador PID utilizando o algoritmo do m?todo do lugar das ra?zes. Um fato importante deste trabalho ? a utiliza??o de instrumenta??o industrial para a realiza??o dos experimentos. Os experimentos foram realizados em plantas reais controladas por controladores PID implementados em um CLP. Assim n?o se tem apenas resultados te?ricos obtidos de experimentos feitos com programas computacionais, e sim resultados obtidos de sistemas reais. Os experimentos mostraram bons resultados obtidos com o software desenvolvido

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanEMGP_DISSERT.pdf: 3028317 bytes, checksum: 5eeb8ec6954b59f2853f263ffa4c4d9c (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The area of research and development involving the PID tune of controllers is an active area in the academic and industrial sectors yet. All this due to the wide use of PID controllers in the industry (96% of all controllers in the industry is still PID). Controllers well tuned and tools to monitor their performance over time with the possibility of selftuning, become an item almost obligatory to maintain processes with high productivity and low cost. In a globalized world, it is essential for their self survival. Although there are several new tools and techniques that make PID tune, in this paper will explore the PID tune using the relay method, due its good acceptance in the industrial environment. In addition, we will discuss some techniques for evaluation of control loops, as IAE, ISE, Goodhart, the variation of the control signal and index Harris, which are necessary to propose new tuning for control loops that have a low performance. Will be proposed in this paper a tool for tuning and self tuning PID. Will be proposed in this paper a PID auto-tuning software using a relay method. In particular, will be highlighted the relay method with hysteresis. This method has shown tunings with satisfactory performance when applied to the didactic, simulated and real plants / O campo de pesquisa e desenvolvimento de softwares envolvendo a sintonia de controladores PID, ainda ? uma ?rea ativa dentro do meio acad?mico e industrial. Tudo isso devido ? larga utiliza??o de controladores PID na ind?stria (96% de todos os controladores na ind?stria ainda ? PID). Ter controladores bem sintonizados e com ferramentas que possam acompanhar seus desempenhos ao longo do tempo com a possibilidade de ressintoniz?-los, ou ainda autossintoniz?-los, passar a ser um item quase que obrigat?rio para manter processos com alta produtividade e baixo custo. J? que em um mundo globalizado, o n?vel mais acirrado de concorr?ncia entre as empresas, atualmente, est? no custeio e na produtividade. Apesar de existirem diversas novas t?cnicas e ferramentas que fazem sintonia de controladores PID, neste trabalho ser? explorada esta sintonia utilizando o m?todo do rel?, devido a sua boa aceita??o no ambiente industrial, simplicidade e robustez. Al?m disto, abordaremos algumas t?cnicas para avalia??o de desempenho de malhas de controle de processos, tais como IAE, ISE, Goodhart, Vari?ncia de sinais e ?ndice de Harris. Ser? proposta neste trabalho uma ferramenta de sintonia e autossintonia PID (usando o m?todo do rel?), em especial o m?todo do rel? com histerese. Este m?todo tem apresentado sintonias com desempenhos satisfat?rios quando aplicados em plantas simuladas e reais

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar e implementar las interfaces hardware y software, el algoritmo de control PID Desacoplado, así como la interface de usuario que permita comandar los movimientos punto a punto, línea recta y circunferencia de un robot serial planar de 3 grados de libertad, con accionamiento eléctrico construido por el CETAM. En un principio se describen algunas de las tecnologías de sistemas de control más comunes implementadas en la actualidad en la robótica de manipuladores seriales, para luego pasar a explicar el modelo teórico del funcionamiento de todo el sistema propuesto. Posteriormente, el presente trabajo realiza un énfasis en el desarrollo del algoritmo de generación de trayectoria, la cinemática directa e inversa y la dinámica directa e inversa para las simulaciones e implementación del sistema. Luego se describe la Interface Usuario a utilizar, su modo de funcionamiento así como el protocolo de comunicación entre el controlador y la computadora. Finalmente se desarrolla el algoritmo de control PI Desacoplado de corriente sintonizándolo de forma analítica así como el control PID Desacoplado de posición sintonizándolo de forma experimental comparando los resultados con la sintonización hecha por software propio de los controladores EPOS UserInterface. / Tesis

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AFONSO VENTURIM.pdf: 522408 bytes, checksum: 3422f55670514084dc62c38a1d98c3cc (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / This work presents a 0-30 V / 0-5 A microcontroller-based switched-mode power supply, providing up to 150 W output. The proposed power supply has two stages. The input stage is a boost converter as a power factor pre-regulator, that provides universal input (127-220 V, 50/60 Hz) with power factor correction. The output stage is a two transistor forward converter, that allows voltage and current adjust. A single microcontroller is in charge of controlling the two converters, being responsible for keeping the dc bus voltage fixed (boost converter output) and adjusting the output voltage and current (forward converter output). The control loops were implemented using proportional-integral controllers. The converters are driven by pulse width modulation peripherals of the microcontroller, working at a constant frequency of 50 kHz. Furthermore, the microcontroller does the user interface task through potentiometers to select output voltage and current, and a liquid crystal display to show their values. / Este trabalho apresenta uma fonte de alimentação chaveada microcontrolada, com saída regulável de 0 a 30 V e limitação de corrente ajustável de 0 a 5 A, resultando em uma potência máxima de saída de 150 W. A fonte é composta por dois estágios de potência. O estágio de entrada é formado por um conversor boost operando como pré-regulador de fator de potência com condução descontínua de corrente, para entrada universal (127-220 V, 50/60 Hz), o que resulta em elevado fator de potência. O estágio de saída é formado por um conversor forward a dois transistores, o qual permite o ajuste tanto da tensão como da corrente de saída. As tarefas de controle dos dois conversores ficaram a cargo de um único microcontrolador, o qual é o responsável por manter fixo o valor da tensão do barramento de tensão contínua (saída do conversor boost), bem como pelo ajuste e a regulação da tensão e da corrente de saída (saída do conversor forward). As malhas de controle foram implementadas utilizando controladores proporcional-integral digitais. O acionamento dos conversores é feito através de periféricos de modulação por largura de pulso presentes no microcontrolador, operando com freqüência constante de 50 kHz. Além disso, o microcontrolador realiza a tarefa de interface com o usuário, para a qual utilizam-se potenciômetros para seleção da tensão e corrente de saída, e um mostrador de cristal líquido que apresenta os valores dessas grandezas.

Este trabalho apresenta uma estratégia alternativa aos métodos tradicionais de controle de velocidade de motores de introdução e motores de corrente contínua utilizando a Teoria Não-Faseada.A adaptação dos ganhos do Controlador PI Não-Falseado em tempo real baseia-se desta forma, a necessidade de um modelo de planta para a sintonia do controlador.Resultados comparativos com controladores proporcionais integrais são apresentados para validar a proposta. / This work presents an alternative strategy to tradicional speed control methods for three-phase induction motor and direct current motor by using the Unfalsified Control Theory.The adaptation real time PI controller gain is basead on the selection of eligible sets through a learning algorithm.The requeriment for a plant model used in the controller tuning is thus eliminated. Simulation results of the adaptive proportional integral controller that validate the proposal are presented.