É cada vez maior a preocupação com a poluição sonora gerada pelos transformadores de potência de subestações elétricas. Atualmente, o controle desse tipo de ruído é feito utilizando-se métodos passivos, que são caros e dificultam a manutenção dos transformadores. Uma alternativa para os métodos passivos é o controle ativo de ruído (ANC). Apesar de extensas pesquisas realizadas nas últimas três décadas, ainda não existem soluções comercialmente viáveis para o ANC de transformadores. As dificuldades para a aplicação bem sucedida do ANC para transformadores foram investigadas por meio de simulações e de testes com protótipo. Os três maiores obstáculos identificados foram: o posicionamento dos transdutores eletroacústicos; a obtenção de atenuação em uma região longe do transformador, usando um número reduzido de fontes de controle e de sensores de erro, os últimos colocados ainda na região de campo acústico próximo; e a identificação robusta do caminho secundário com baixa razão sinal/ruído. Os dois primeiros problemas foram abordados, analisando-se algumas alternativas de soluções. Algoritmos genéticos (GA) foram utilizados para a otimização da posição dos transdutores do sistema ANC. O desempenho desses algoritmos depende fortemente da modelagem acústica realizada e verificou-se que o método de Usry, escolhido para modelar o campo primário do transformador, não forneceu estimativa adequada. Usando um modelo mais simples de fonte primária, constatou-se a importância da função de mérito para o desempenho do GA. Também foi verificado que a otimização conjunta das posições dos transdutores fornece o mesmo resultado, e em menor tempo, que a otimização das posições das fontes de controle e dos sensores de erro separadamente. Simulações realizadas com uma nova estratégia de sensores virtuais (baseada no janelamento das fontes de controle) mostra que é possível aumentar o nível de atenuação longe do transformador, mesmo com um número pequeno de fontes de controle e sensores de erro. Testes com um protótipo de sistema ANC foram feitos em laboratório e em campo e os resultados desses testes são discutidos detalhadamente. / Concern regarding noise pollution caused by power transformers in electrical substations is increasing. Nowadays, this kind of noise is controlled using passive methods, which are expensive and make transformer maintenance more difficult. An alternative to passive methods is active noise control (ANC). However, despite extensive research undertaken in the last three decades, there is still no viable commercial solution for the active control of transformer noise. The difficulties for a successful implementation of an ANC solution in the case of power transformer noise are investigated through simulations and tests with a prototype. The three main obstacles found were: the positioning of the electro-acoustic transducers; the achievement of sufficient attenuation in a region far from the transformer, using a small number of control sources and error sensors (when the latter are positioned on the region of acoustic near-field); and the robust identification of the secondary path in a low signal/noise situation. The two former problems were dealt with, and some alternative solutions were analyzed. Genetic algorithms (GA) were used for the optimization of the transducers\' position. The performance of these algorithms is strongly related to the acoustical model used and it was verified that the Usry method, used for modelling the transformers primary field, did not result in an adequate estimate. Using a simplified model for the primary source, the importance of the cost function in the GA\'s performance was made evident. It was also verified that the joint optimization of transducers\' position provides the same result, and in shorter time, as the independent optimization of control source and error sensor positions. Simulations with a new virtual sensor strategy (based on windowing the control sources) show that it is possible to increase attenuation levels in a region far from the transformer, even with a small number of control sources and error sensors. Laboratory and field tests with an ANC system prototype were undertaken and the results of these tests are thoroughly discussed.

É cada vez maior a preocupação com a poluição sonora gerada pelos transformadores de potência de subestações elétricas. Atualmente, o controle desse tipo de ruído é feito utilizando-se métodos passivos, que são caros e dificultam a manutenção dos transformadores. Uma alternativa para os métodos passivos é o controle ativo de ruído (ANC). Apesar de extensas pesquisas realizadas nas últimas três décadas, ainda não existem soluções comercialmente viáveis para o ANC de transformadores. As dificuldades para a aplicação bem sucedida do ANC para transformadores foram investigadas por meio de simulações e de testes com protótipo. Os três maiores obstáculos identificados foram: o posicionamento dos transdutores eletroacústicos; a obtenção de atenuação em uma região longe do transformador, usando um número reduzido de fontes de controle e de sensores de erro, os últimos colocados ainda na região de campo acústico próximo; e a identificação robusta do caminho secundário com baixa razão sinal/ruído. Os dois primeiros problemas foram abordados, analisando-se algumas alternativas de soluções. Algoritmos genéticos (GA) foram utilizados para a otimização da posição dos transdutores do sistema ANC. O desempenho desses algoritmos depende fortemente da modelagem acústica realizada e verificou-se que o método de Usry, escolhido para modelar o campo primário do transformador, não forneceu estimativa adequada. Usando um modelo mais simples de fonte primária, constatou-se a importância da função de mérito para o desempenho do GA. Também foi verificado que a otimização conjunta das posições dos transdutores fornece o mesmo resultado, e em menor tempo, que a otimização das posições das fontes de controle e dos sensores de erro separadamente. Simulações realizadas com uma nova estratégia de sensores virtuais (baseada no janelamento das fontes de controle) mostra que é possível aumentar o nível de atenuação longe do transformador, mesmo com um número pequeno de fontes de controle e sensores de erro. Testes com um protótipo de sistema ANC foram feitos em laboratório e em campo e os resultados desses testes são discutidos detalhadamente. / Concern regarding noise pollution caused by power transformers in electrical substations is increasing. Nowadays, this kind of noise is controlled using passive methods, which are expensive and make transformer maintenance more difficult. An alternative to passive methods is active noise control (ANC). However, despite extensive research undertaken in the last three decades, there is still no viable commercial solution for the active control of transformer noise. The difficulties for a successful implementation of an ANC solution in the case of power transformer noise are investigated through simulations and tests with a prototype. The three main obstacles found were: the positioning of the electro-acoustic transducers; the achievement of sufficient attenuation in a region far from the transformer, using a small number of control sources and error sensors (when the latter are positioned on the region of acoustic near-field); and the robust identification of the secondary path in a low signal/noise situation. The two former problems were dealt with, and some alternative solutions were analyzed. Genetic algorithms (GA) were used for the optimization of the transducers\' position. The performance of these algorithms is strongly related to the acoustical model used and it was verified that the Usry method, used for modelling the transformers primary field, did not result in an adequate estimate. Using a simplified model for the primary source, the importance of the cost function in the GA\'s performance was made evident. It was also verified that the joint optimization of transducers\' position provides the same result, and in shorter time, as the independent optimization of control source and error sensor positions. Simulations with a new virtual sensor strategy (based on windowing the control sources) show that it is possible to increase attenuation levels in a region far from the transformer, even with a small number of control sources and error sensors. Laboratory and field tests with an ANC system prototype were undertaken and the results of these tests are thoroughly discussed.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-18T19:13:43Z No. of bitstreams: 1 HiltonSantos.pdf: 3137200 bytes, checksum: a7b77b12eeb29959ab49e7ef675229d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T19:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HiltonSantos.pdf: 3137200 bytes, checksum: a7b77b12eeb29959ab49e7ef675229d9 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / The emergence of new industrial plants with great complexity and the need to improve the operation of existing plants has fostered the development of high performance control systems, these systems must not only meet the design specifications, such as merit figures, but also operate at minimal cost and impacts at environment. Motivated by this demand, it is presented in this dissertation the development of methods for on-line tuning of control system parameters, ie, a methodology is presented for the on-line tuning of adaptive and optimal PID controllers via Artificial Neural Networks(ANNs). The approach developed in this dissertation is based on three PID controllers parameters. [Artificial neural networks with radial base functions and Model Predictive Control (MPC). From the union of these approaches a general formulation of an Adaptive-optimal PID controller via artificial neural networks with on-line tuning was presented. The on-line tuning methodology for the ANN parameters is presented in the context of MPC, predicting plant output. For the PID controller, we proposed a modification of the standard structure in order to adapt the error function. The adjustment of the PID controller parameters and the prediction of the optimally plant output, are performed by the ANN-RBF weights adjustments. In addition, an indoor implementation of the control system were proposed for the positioning of a photovoltaic panel. The performance evaluations of the proposed system were obtained from computational experiments results that were based on mathematical models and hardware experiments, that were obtained from a reduced model of a photovoltaic panel. Finally, a comparison between the proposed methodology with the classical PID controller were performed and the proposed methodology presented to be more flexible to the insertion of new performance metrics and the results achieved from the ANN, were better than the ones obtained by the classical PID tuning, such as: Ziegler-Nichols or trial and error. / O surgimento de novas plantas industriais com grande complexidade e a necessidade de melhorar a operação das plantas já existentes tem fomentado o desenvolvimento de sistemas de controle de alto desempenho, estes sistemas devem atender não só as especificações de projeto, tal como: figuras de mérito, mas também devem operar com um custo mínimo e sem causar impactos desastrosos para o meio ambiente. Motivados por esta demanda, apresenta-se nesta dissertação o desenvolvimento de métodos para sintonia online dos parâmetros dos sistemas de controle, ie, apresenta-se uma metodologia para a sintonia online de controladores PID adaptativo e ótimo via Redes Neurais Artificiais (RNAs). A abordagem desenvolvida nesta dissertação tem base as ações dos controladores PID de três termos, redes neurais artificiais com funções de base radial e Controle preditivo baseado em modelo (MPC - Model Predictive Control), a partir da união destas abordagens elabora-se a formulação geral do controlador PID Adaptativo-Ótimo via redes neurais artificiais, com sintonia online. A metodologia de ajuste online dos parâmetros da RNA está no contexto do MPC para predição de saída da planta. Para o caso do controlador PID, tem-se a modificação da estrutura padrão com o objetivo de adaptação em função do erro. O ajuste dos termos do controlador PID e da predição da saída na planta, de forma ótima, é realizada pelo ajustes dos pesos da RNA-RBF. Além disso, apresenta-se a implementação indoor do sistema de controle desenvolvido para o posicionamento de um painel fotovoltaico. As avaliações de desempenho do sistema proposto são obtidos de resultados de experimentos computacionais que são baseados em modelos matemáticos e experimentos em hardware que são obtidos de um modelo reduzido de um painel fotovoltaico. Por fim, comparando o PID clássico com o controlador desenvolvido constatou-se que este último apresenta mais flexibilidade para inserir novas métricas de desempenho e os resultados atingidos são melhores do que os parâmetros obtidos por meio da sintonia do PID clássica, tais como: métodos de Ziegler-Nichols ou tentativa e erro

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-05-09T20:45:31Z No. of bitstreams: 1 117110026.pdf: 2752105 bytes, checksum: bd6b8c2341ad7ebc5b553fad3338b56f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-09T20:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 117110026.pdf: 2752105 bytes, checksum: bd6b8c2341ad7ebc5b553fad3338b56f (MD5) Previous issue date: 2014-12-01 / O controle de conversores eletrônicos de potência tem recebido muita atenção devido às suas inúmeras aplicações. Destacam-se especialmente aplicações em problemas de qualidade de energia, onde é necessário injetar uma corrente na rede elétrica de acordo com uma referência. A conexão de conversores na rede elétrica, no entanto, apresenta diversos desafios, como a existência de incerteza paramétrica na planta e distúrbios advindos da rede. Além disso, inerentemente ao seu funcionamento, conversores eletrônicos de potência geram componentes harmônicas de comutação que precisam ser filtradas. A tendência atual das estratégias de controle é o relaxamento da exigência clássica de conhecimento completo da planta a ser controlada, buscando robustez com relação às incertezas paramétricas. Este trabalho apresenta uma estratégia de controle capaz de rejeitar distúrbios e apresentar bom desempenho frente a incertezas, utilizando técnicas de controle multimalhas e controle adaptativo. Por fim, são apresentados resultados de simulação, e resultados experimentais que mostram o bom funcionamento do sistema. / Voltage-source converter control is being very exploited due to its numerous applications. Special attention is given to energy quality applications, which demand the injection of currents in the grid according to a reference current. The connection of converters to the grid, however, presents several challenges such as parametric uncertainty associated to the plant and disturbances coming from the grid. Furthermore, inverters generate switching harmonics that need to be filtered. The tendency in control strategies is the relaxation of the classical requirement of complete knowledge of the plant, seeking robustness with respect to parametric uncertainties. This work presents a control strategy capable of disturbance rejection and good performance in relation to uncertainties, using Multi-Loop and Adaptive control techniques. Simulation results are presented, and experimental results show the good behavior of the proposed system.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:24:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:28:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T14:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Com o crescimento da utilização de fontes renováveis de energia, os sistemas elétricos passam a experimentar um novo modelo, a Geração Distribuída (GD). Com isso, tem-se um cenário que sinaliza uma mudança de paradigmas, da geração centralizada baseada em grandes usinas para um modelo descentralizado com diversas pequenas e médias unidades geradoras. As máquinas síncronas utilizadas nas grandes usinas contribuem para a estabilidade do sistema de potência através da energia armazenada no rotor da máquina devido a sua inércia rotacional. Devido a este fenômeno, um sistema sujeito a distúrbios possui um tempo de resposta maior ou menor, dependendo da inércia da máquina individual, sendo capaz de amortecer distúrbios causados por diversos fatores, como conexão e desconexão de geradores na rede, conexão e desconexão de cargas, etc. A estabilidade total do sistema depende da contribuição de todas as máquinas ligadas ao sistema de potência, através da soma dos momentos de inércia individual de cada máquina. Já as unidades de GD utilizam, em geral, conversores eletrônicos como interface entre a fonte geradora e a rede de distribuição. Geralmente, pequenas unidades por si só não comprometem a operação segura do sistema elétrico. Assim, as interações entre uma unidade de GD e o sistema elétrico convencional podem ser negligenciadas. Porém, com o aumento do seu uso, a dinâmica global do sistema de potência pode ser significativamente afetada. Tendo em vista o aumento da utilização de interfaces eletrônicas (IE) para geração de energia, um dos maiores desafios relacionados ao futuro dos sistemas de potência é a redução significante da equivalente elétrica da inércia rotacional total do sistema, o que pode comprometer a estabilidade do sistema. Neste contexto, as Máquinas Síncronas Virtuais ganham importância devido às suas características semelhantes às máquinas reais. Ainda, de forma análoga, é possível o uso de sinais complementares estabilizadores com o intuito de melhorar a dinâmica do sistema. Nesta dissertação são propostos dois estabilizadores dinâmicos, um baseado na técnica de controle por modos deslizantes (SMC) e outra baseada no Controle Adaptativo por Modelo de Referência (MRAC). / With the widespread use of renewable energy, the electrical systems begin to experience a new model, the Distributed Generation (DG). Thus, there is a scenario that signals a paradigm shift, from centralized generation based on large power plants to a decentralized model with several small and medium-sized generators units. Synchronous machines used in large power plants contribute to the stability of the power system through the energy stored in the rotor of the machine due to rotational inertia. Because this phenomenon, the system has a greater or lesser time response, depending on the inertia of the individual machine, being able to damp the disorders caused by several factors, such as connection and disconnection of generators on the network, connection and disconnection of loads , etc. The overall stability of the system depends on the contribution of all machines connected to the power system by the sum of the individual moments of inertia of each machine. Since DG units uses electronic converters as an interface between the source and distribution network. Generally, small DG units alone will not compromise the safe operation of the electrical system. Thus, the interactions between DG unit and a conventional electrical system can be neglected. However, with the penetration of GD in the electrical system, the overall dynamics of the power system can be significantly affected. Given the increased use of electronic interfaces (EI) for power generation, one of the biggest challenges to the future of power systems is the significant reduction of the electrical equivalent of the total rotational inertia of the system, which may result in a degradation system stability. In this context, the Virtual synchronous machines become important because of its beneficial characteristics similar to the actual machines. Further, similarly, the use of additional stabilizers signals in order to improve the dynamics of the system is possible. This dissertation proposed two dynamic stabilizers, one based on Sliding Mode Control (SMC) and another based on Model Reference Adaptative Control (MRAC).

Nesta dissertação é apresentado um estudo comparativo entre seis controladores H \'infinito\' não lineares aplicados em um robô móvel com rodas. Três estratégias de controle são avaliadas. Na primeira, o modelo do robô é considerado completamente conhecido. Na segunda, o modelo matemático é considerado desconhecido e é realizada uma estimativa baseada em métodos inteligentes. E finalmente, na terceira estratégia, o modelo nominal é conhecido e técnicas inteligentes são usadas para estimar somente incertezas paramétricas do robô. As técnicas inteligentes usadas são baseadas em redes neurais e em lógica fuzzy. Esses controladores são resolvidos através de desigualdades matriciais lineares (DMLs) e equações algébricas de Riccati. Todos os resultados obtidos são baseados em dados experimentais. / This dissertation is present a comparative study between six nonlinear H \'infinity\' controllers applied to a wheeled mobile robot. Three control strategies are adopted. In the first, the model of the robot is considered completely known. In the second, the mathematical model is considered unknown and is accomplished an estimate based on intelligent methods. And finally, in the third strategy, the nominal model is known and intelligent techniques are used only to estimate parametric uncertainties of the robot. The intelligent techniques used are based in neural networks and in fuzzy logic. These controllers are solved via linear matrix inequalities (LMIs) and algebraic Riccati equations. All results obtained are based in experimental data.

Made available in DSpace on 2016-08-31T13:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DaniloSP_DISSERT.pdf: 1541140 bytes, checksum: a3ab0c19a32a7eaf392690513de9a9a5 (MD5) Previous issue date: 2015-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this study is to evaluate different strategies for adaptive control in order to contribute to better performance controllers with synchronous generators with uncertainties of the parameters or disturbances. The permanent magnet synchronous generators are growing in the market for wind power generation, this being the necessary motivation for choosing this plant. A study and analysis of subsystems of wind energy conversion are performed, and the model of the wind turbine, the mechanical transmission system and synchronous generator are described. The project strategy with conventional control is performed and will be the target of comparison for the implemented adaptive control strategies / O objetivo deste trabalho é avaliar diferentes estratégias de controle adaptativo a fim de contribuir para a melhoria do desempenho de controladores de geradores síncronos com incertezas dos parâmetros ou perturbações. Os geradores síncronos de ímã permanente estão crescendo rapidamente no mercado de geração de energia eólica, sendo a motivação necessária para a escolha desta planta. Um estudo e análise dos subsistemas de conversão de energia eólica são realizados, sendo descrito o modelo da turbina eólica, do sistema de transmissão mecânico e do gerador síncrono. O projeto com estratégia de controle convencional é abordado e será alvo de comparação para as estratégias de controle adaptativo implementadas

Submitted by RAUL KATAYAMA MANSANO null (rkmansano@yahoo.com.br) on 2016-11-04T01:12:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Raul Katayama Mansano.pdf: 4167710 bytes, checksum: 35cc706c4a721f9334825773f9f2ff77 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-11-10T13:57:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mansano_rk_me_bauru.pdf: 4167710 bytes, checksum: 35cc706c4a721f9334825773f9f2ff77 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T13:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mansano_rk_me_bauru.pdf: 4167710 bytes, checksum: 35cc706c4a721f9334825773f9f2ff77 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com os recentes avanços das tecnologias sem fio e a proliferação de sensores sem fio, há um crescente interesse na implementação de Sistemas Controle via Redes Sem Fio (WNCSs), que fornecem vantagens em relação às arquiteturas tradicionais ponto-a-ponto e às arquiteturas de redes cabeadas. Apesar das vantagens, a inserção de redes industriais na malha de controle impõe não-linearidades e restrições que afetam o desempenho e a estabilidade do WNCS. Além disto, uma questão fundamental para aplicações de WNCS é a vida útil da bateria de alimentação dos sensores sem fio, uma vez que é uma fonte limitada de energia. Como a transmissão da informação na rede sem fio requer um alto gasto energético pelo dispositivo, deve-se restringir a quantidade de comunicações para poupar bateria. Esta restrição inviabiliza o uso de sensores sem fio em diversas aplicações de WNCS. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador adaptativo multi-rate para eficiência energética em aplicações industriais de WNCSs, através da diminuição da frequência de transmissão de dados na rede e, portanto, redução do consumo energético dos dispositivos sem fio. Um controlador adaptativo auto-ajustável foi implementado para identificar o modelo do WNCS, simular tal modelo e sintonizar os parâmetros do controlador a cada passo de controle, fornecendo robustez contra distúrbios e não-linearidades inerentes ao WNCS. O diferencial do controlador adaptativo é a incorporação das técnicas de identificação por pacote e de controle multi-rate. A técnica de identificação por pacote consiste em transmitir mensagens com vários dados (não somente o mais atual) coletados durante o período de amostragem do sensor sem fio, melhorando a identificação do modelo do WNCS e, consequentemente, o desempenho do controlador adaptativo. A técnica de controle multi-rate consiste em usar dados virtuais de realimentação, provenientes do modelo simulado do WNCS, para possibilitar uma atuação sobre o processo a uma frequência mais rápida que a amostragem dos sensores sem fio, permitindo a redução das transmissões sem fio do WNCS. Resultados experimentais mostram que o controlador adaptativo multi-rate é robusto e efetivo para aplicações de WNCS, permitindo poupar energia das baterias dos sensores sem fio sem prejudicar significativamente o desempenho de controle do WNCS. As análises do impacto do período de amostragem e do parâmetro Γ do controlador permitiram a obtenção de valores ótimos para a melhoria da eficiência energética do WNCS. / Recent advances in wireless technologies and the proliferation of wireless sensors led to an increasing interest in the implementation of Wireless Networked Control Systems (WNCS), which provide advantages over traditional peer-to-peer and cabled networks architectures. Despite these advantages, inserting a communication network in the control loop impose nonlinearities and constraints which affect stability and performance of the system. Furthermore, a major issue in wireless applications is the lifetime of the sensors batteries, which are a limited source of power. As transmitting data over the network requires high-energy expenditure, it is imperative to reduce the number of communications, in order to save battery. This constraint makes it unfeasible to use wireless sensors in most WNCS applications. In this context, this work aims to develop a multi-rate adaptive controller to enhance energy efficiency in industrial WNCS applications, by reducing frequency of data transmission over the network, thus reducing power expenditure of the wireless devices. A self-tuning adaptive controller is implemented, which can identify the WNCS model, simulate such model and tune the controller parameters at each control step, then providing robustness to disturbance and inherent nonlinearities of the WNCS. The adaptive controller is augmented with a multi-rate control technique and packet-based identification. The packet-based identification consists in transmitting messages with a pack of data (instead of only transmitting the most recent one) sampled during the inter-samples period, thus improving identification of the WNCS model and, consequently, improving control performance. The multi-rate control technique consists in using virtual feedback data, provided by the simulated model of the WNCS, then enabling actuation faster than wireless sampling, allowing the reduction of wireless transmissions in the WNCS. Experimental results show that the implemented multi-rate adaptive controller is robust and effective to WNCS and improve battery lifetime without decreasing control performance of the WNCS significantly. By investigating the impacts of sampling period and of controller parameter Γ determined optimized values to improve energy efficiency of the WNCS.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1500049 bytes, checksum: 6ca75eb148e850e602c9b480f4d4015c (MD5) Previous issue date: 2011-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents a design of a predictive adaptive controller and a hybrid controller for a electro pneumatic manipulator robot with three Cartesian degrees of freedom (3 DOF). The manipulator robot is composed by three electro-pneumatic valves and pneumatic cylinders for three, two with 500mm forming the XZ axis and a 400mm on the vertical axis Y. The cylinders are driven by three electro-pneumatic proportional valves controlled by computer, which directs the flow of compressed air as the needed position. Attached to the rods of each cylinder, there are scales for potentiometric measurement of their respective positions. Through two acquisition boards, electro-pneumatic valves and potentiometric scales are connected to the computer and the data is processed using the software LabVIEW® and MATLAB®. The controllers are developed through explicit models of the electropneumatic manipulator robot estimated in real time by Recursive Least Squares Algorithm (RLS). / Neste trabalho apresentam-se projetos de um controlador adaptativo preditivo e de um híbrido para um robô manipulador eletropneumático de três graus de liberdade (3 GDL) cartesiano. O robô manipulador é composto basicamente por três válvulas eletropneumáticas e por três cilindros pneumáticos, dois de 500mm formando o plano XZ e um de 400mm no eixo vertical Y. Os cilindros são acionados através de três válvulas eletropneumáticas proporcionais comandadas por computador, que direcionam o fluxo de ar comprimido conforme a necessidade de posicionamento. Acopladas às hastes de cada cilindro, estão réguas potenciométricas para medição de suas respectivas posições. Através de duas placas de aquisição, as válvulas eletropneumáticas e as réguas potenciométricas são conectadas ao computador e os dados são processados utilizando os softwares LabVIEW® e Matlab®. Os controladores são desenvolvidos através de modelos explícitos do robô manipulador eletropneumático estimados em tempo real pelo Algoritmo dos Mínimos Quadrados Recursivo (MQR).

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KuriosIPMQ.pdf: 875895 bytes, checksum: e5d1081ef123fc325214ccd9a2fee411 (MD5) Previous issue date: 2008-11-20 / Neste trabalho, um controlador adaptativo backstepping a estrutura vari?vel (Variable Structure Adaptive Backstepping Controller, VS-ABC) ? apresentado para plantas monovari?veis, lineares e invariantes no tempo com grau relativo unit?rio. Ao inv?s das tradicionais leis integrais para estima??o dos par?metros da planta, leis chaveadas s?o utilizadas com o objetivo de aumentar a robustez em rela??o a incertezas param?tricas e dist?rbios externos, bem como melhorar o desempenho transit?rio do sistema. Adicionalmente, o projeto do novo controlador ? mais intuitivo quando comparado ao controlador backstepping original, uma vez que os rel?s introduzidos apresentam amplitudes diretamente relacionadas com os par?metros nominais da planta. Esta nova abordagem, com uso de estrutura vari?vel, tamb?m reduz a complexidade das implementa??es pr?ticas, motivando a utiliza??o de componentes industriais, tais como, FPGAs (Field Programmable Gate Arrays ), MCUs (Microcontrollers) e DSPs (Digital Signal Processors). Simula??es preliminares para um sistema inst?vel de primeira e segunda ordem s?o apresentadas de modo a corroborar os estudos. Um dos exemplos de Rohrs ? ainda abordado atrav?s de simula??es, para os dois cen?rios adaptativos: o controlador backstepping adaptativo original e o VS-ABC