Orientador: Hans Ingo Weber / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menegaldo_LucianoLuporini_M.pdf: 10582841 bytes, checksum: c428ba1320f8aa3abc90149335b8ab75 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O desenvolvimento de próteses neurais para pacientes com lesões crônicas no sistema nervoso central, bem como o estudo do controle motor em pessoas normais, pode encontrar em ferramentas de simulação computacional importantes subsídios. Este trabalho, atendo-se à dinâmica e ao controle da postura em seres humanos, procurou desenvolver uma série de modelos que incorporassem: a mecânica de corpos rígidos, a dinâmica da contração muscular e da excitação neural e um modelo da geometria músculo-esquelética associado. Foi estabelecida uma metodologia para o projeto de um controlador, utilizando o método do LQR, e a matriz pseudo-inversa na distribuição, entre os atuadores músculo-tendíneos dos torques de controle, empregando um modelo inverso da dinâmica da contração. Os resultados de simulações para condições iniciais mostram alguns efeitos da variação das matrizes de ponderação do LQR. Discute-se em seguida o padrão de coordenação muscular obtido / Abstract: Neural prostheses and motor control studies may find in computational simulation studies helpful aids. This work, focusing on human postural dynamics and control, looked for developing a series of models that should include: rigid body mechanics, muscular contraction and neural excitation dynamics, and also an associated geometric musculoskeletal modeI. A methodology for controller design was established, using the LQR approach, and the pseudoinverse matrix for distribution of control torques among redundant musculotendon actuators, employing also an inverse model of muscular contraction dynamics. Results shows some effects on simulations for initial conditions, with LQR weight matrix variations. Muscular coordination pattem is dicussed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Geraldo Chiquito / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T18:52:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BecerraSablon_VicenteIdalberto_M.pdf: 4478102 bytes, checksum: ee39559cd42262092802adfe3e13e840 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Nesta dissertação apresentamos um sistema automatizado para a calibração de instrumentos com interface IEEE-488 (General Purpose Interface Bus, GPIB),desenvolvido no Laboratório de Calibração Elétrica (LACE) junto ao Departamento de Comunicações (DECOM) da UNICAMP. O sistema integra em uma única rede, instrumentos dos mais diversos fabricantes, tais como: Hewlett Packard, Tektronix, Fluke, National Instruments, Valhalla Scientific e outros. Para isso, é utilizado o cartão controlador PC-IIA da National Instruments, o qual, colocado dentro de um microcomputador IBM-PC, permite realizar o controle de toda a operação da rede, junto ao software desenvolvido chamado GPIBNet, que por sua vez padroniza a comunicação entre todos os instrumentos. Este sistema permite automatizar rotinas de aferição, calibração e teste, compatibilizando as especificações dos diferentes equipamentos. Com essa utilização, busca-se um aumento significativo da produtividade e principalmente da qualidade da medição, devido à minimização e compensação dos erros relativos ao sistema de medição e à apreciação humana. Além disso, possibilita-se a operação do sistema na máxima eficiência e facilita-se a geração da documentação (relatórios, certificados e tabelas ) / Abstract: In this work we present an automatized system for calibration of instruments with the IEEE-488 (General Purpose Interface Bus, GPIB) interface. This system was developed in the Electrical Calibration Laboratory (LACE) together with the collaboration of Department of the Communications (DECOM) of the UNICAMP. The system can integrates the instruments of different rands, such as: Hewlett Packard, Tektronix, Fluke, National Instruments, Valhalla Scientific and others, in a single network interconnected under the interface provided by the controller card of National Instruments PC-IIA put into an IBM-PC microcomputer. For the control of all operations of the network, it was developed a software called GPIBNet, which standardizes the communication of all connected instruments. This system permits the automation of the routines of measurement, calibration and test, making compatible the specifications of different equipment. By using this system, we can get a significant increase in the productivity and, mainly, in the measurement quality, due to the minimization and compensation of the relative errors of the measurement system and the human appreciation. Moreover it permits a maximum efficiency operation of the system and facilitates the documentation generation (reports, certificates and tables) / Mestrado / Eletronica e Comunicações / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: João Alexandre F. R. Pereira, Maria de Fatima dos S. Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T19:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_CarlosAugustodeMoraes_D.pdf: 5756765 bytes, checksum: 2dc4d2764d6474896a777d6ffc991d18 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O processo de refonna catalítica da nafta, voltado para a produção de compostos aromáticos (benzeno, tolueno e xilenos), foi o tema abordado neste estudo. Considerou-se um típico processo semi-regenerativo, no qual existem quatro reatores radiais em série intercalados com quatro fornalhas que são utilizadas para aquecer as correntes que alimentam os reatores. A modelagem dos reatores foi proposta para os regimes estacionário e transiente e foi considerado um sistema reacional simplificado, envolvendo apenas dez compostos químicos relacionados através de cinco reações. A desativação do catalisador faz parte do modelo cinético e a expressão da taxa de fonnação de coque é baseada na condensação do aromático. Este modelo foi simulado a partir de um programa de computador construí do em linguagem FORTRAN, chegando-se a resultados compatíveis com os encontrados em literatura. Desta fonna, foi possível efetuar um estudo sobre os efeitos das variáveis operacionais nas concentrações dos produtos deste processo e várias conclusões importantes foram obtidas. Após analisar as relações entre os produtos originários da refonna com as variáveis operacionais, foi proposta uma estratégia de controle em cascata para manter a concentração de aromático no "setpoint" desejado. O objetivo da aplicação desta estratégia de controle é o de compensar os efeitos da desativação do catalisador, bastando para isso aumentar a temperatura da corrente de entrada dos reatores. A malha secundária, do controle em cascata, controla a temperatura de entrada dos reatores. Foram utilizados os controladores PID, DMC e LDMC no intuito de verificar o melhor desempenho desta malha. Estes controladores foram elaborados em linguagem FORTRAN e através da simulação destes casos foram obtidas infonnações que pennitiram concluir que o controlador LDMC é o mais apropriado. Para a malha primária, que controla a concentração de aromático, impondo as temperaturas ótimas de entrada para cada reator (setpoints" da malha secundária), foi utilizado o controlador LDMC com duas opções de configuração para a matriz dinâmica. A primeira opção considera o sistema como sendo de múltiplas entradas e única saída (MISO), com as temperaturas representando as variáveis manipuladas e a concentração de aromático a controlada. A segunda opção supõe que o sistema possui única entrada e única saída (SISO), a variável manipulada é a W AIT (que é a soma ponderada das temperaturas de entrada dos reatores, levando em conta a quantidade de catalisador em cada um dos leitos) e a variável controlada é a concentração de aromático. Observa-se que não houve diferença significativa entre estas duas opções para a malha primária, notando-se apenas uma ligeira vantagem para o caso MISO em função da maior atividade do catalisador. Como conclusão deste trabalho, foi possível verificar os vários aspectos da refonna catalítica da nafta inerentes ao processo de obtenção de aromáticos. Entretanto, outras pesquisas nesta linha devem ser realizadas para conseguir, dentre outras coisas, diminuir a defasagem existente de infonnações entre a tecnologia atual e a teoria disponível, sendo que esforços como este devem ser incentivados para obtenção de mais conhecimentos sobre o processo / Abstract: The theme of this study is the process of catalytic refonning for aromatics (benzene, toluene and xilenes). There were considered a typical semiregenerative process, with serial arrange of four radial reactors preceded by four furnaces used to pre-heat the reactors feed. There were proposed stationary and transient for the reactors. A simplified reacctional system were considered, involving only ten chemical compounds related through five reactions. The kinetic model inc1ude the deactivation of the catalyst and the rate of coke fonnation is based on aromatic condensation. The model was simulated in a computer FORTRAN code and the achieved results are compatible with the literature ones. It was then possible to study the effects of operational variables in the products concentrations and several important conclusions were obtained. The relationship among the reforming process products with operational variables were analyzed and a cascade control strategy was proposed to maintain the aromatic concentration in the desired set point. The objective of this control strategy is to compensate the catalyst deactivation effects, and its only action is to increase the temperature of the feed reactors. The secondary loop in the cascade control strategy controls the temperature of the feed ofthe reactors. Controllers PID, DMC and LDMC were tested in order to verify which is the one what maximizes the loop performance. The controllers were programmed in a FORTRAN code and the simulation results shows that the controller LDMC is the most appropriate. For the primary loop, which controls the aromatic concentration, imposing the optimal temperature in each reactor feed ( set point of secondary loop) the controller LDMC was used with two possible configuration of the dynamic matrix. The first option considers the system with multiple entrances and only a exit (MISO), with the temperatures representing the manipulated variables and the aromatic concentration as the controlled one. The second option supposes that the system has only one entrance and only one exit (SISO). The manipulated variable is WAIT (weighted average inlet temperature) the controlled variable is also the aromatic concentration. Both options for primary loop are equivalent, the MISO options is slightly better than the often one because of largest catalyst activity. In this work, it was verified several aspects inherent of catalytic naphtha refonning process for the production of aromatics. Other researches in this line should he done in order to reduce the existent gap of information between current technology and available theory, and other efforts should be motivated for obtaining a better knowledge of the processo / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Marcelo Embiruçu de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T01:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesus_NormandoJoseCastrode_M.pdf: 6786007 bytes, checksum: 034034b98cece355067368ea609916f0 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Em face a acirrada disputa de mercado, vivida por um mundo globalizado, o engenheiro ocupa o importante papel de responsável pela interminável busca de reduções de custos e do ponto ótimo de operação. Em meio a esse cenário, automação, controle e otimização de processos são encaradas como poderosas ferramentas nesta empreitada. Nesta tese, o caso em estudo é uma fracionadora de propileno instalada na COPENE Petroquímica do Nordeste. É feita uma profunda avaliação do sistema de controle atual e proposto sistemas de controles mais adequados para a coluna investigada. A fracionadora de propileno é uma coluna de alta pureza, classificada como uma superfracionadora. Tais colunas têm sido encaradas na área de controle de processos como um grande desafio técnico. Na abordagem do problema de controle, foi primeiramente realizado um estudo em controle de colunas de alta pureza (o que inclui as superfracionadoras), com ênfase nas características do processo importantes para o seu controle, e em experiências na aplicação de diversos sistemas de controle para processos similares ao investigado. Na etapa seguinte, um estudo detalhado da fracionadora industrial permitiu conhecer características específicas do sistema, além de avaliar a situação atual das malhas de controle. A terceira etapa é a modelagem (estacionária e dinâmica) do processo, envolvendo a realização de experimentos na planta industrial. Os modelos são urna poderosa ferramenta para o entendimento e estudo do processo, além de servir como plataforma para o projeto dos controladores e para os testes de controlabilidade. De posse do modelo são realizados estudos do grau de não linearidade e do grau de acoplamento das variáveis manipuladas. Por fim, são avaliados os desempenhos de diferentes sistemas de controles, sendo avaliados diversos aspectos, tais corno sintonia, estratégia, algoritmo e estrutura feedforward. São alcançados excelentes resultados com os sistemas de controle propostos. Problemas de saturação de sinal, instabilidade e resposta lenta são resolvidos / Abstract: Nowadays, in the strong marketing dispute due to a globalize world, the engineer has an important role in looking for cost reduction and optimum operation point. In this scenery the automation, control and optimization are been sought as powerful tools to obtain gains. In this thesis, the study case is a propylene fractionator installed in COPENE Petroquímica do Nordeste. A deep evaluation is made of actual control and it is proposed a control system more suitable to the column. The propylene fractionator is a high purity column classified as superfractionator. This column class has been faced in to segment of control as a great challenge. The problem control approach was first made by a control study of the high purity column, that includes the superfractionator, with emphasis on the process characteristics that are important for its control and on experiences of applications in several control system for process similar to the one investigated. In the next step, a detailed study of industrial fractionator made possible to know specific characteristics of the system, besides evaluating the actual situation of the control loop. The third step is the modeling (stationary and dynamic) of the process, involving experiments at the industrial plant the models are a powerful tool for the understand and the study of the process, besides serving as a platform for the project of the controllers and for the controllability tests. Having the models in hand, studies are made of the degree of non-linearity and the degree of coupling of the manipulated variables. Finally, the performance of the different control systems are evaluated, under several aspects, like tuning, strategy, algorithm and feedforward structure. Excellent results are obtained with the control systems proposed. Signal saturation problems, instability and slow response are resolved. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: João Mauricio Rosario / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T18:15:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaraMolina_FabianAndres_M.pdf: 3777126 bytes, checksum: 5d2bb864ea5a4dc9fb76ddeeeb83c38f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O presente trabalho recopila e aplica conceitos concernentes à modelagem dos manipuladores paralelos, desta maneira é proposta um ambiente de simulação para manipuladores paralelos aplicada à Plataforma Stewart. O manipulador paralelo de seis graus de liberdade - Plataforma Stewart é utilizado em aplicações que requerem alto desempenho de posicionamento: alta rigidez, alta razão capacidade de carga - peso do manipular, alta exatidão no movimento. Entre as aplicações nas quais se tem utilizado a Plataforma Stewart estão: simuladores de vôo, manipuladores cirúrgicos, máquinas ferramentas CNC, sistemas de locomoção bípedes, etc. São enfatizados aspectos concernentes à modelagem cinemática e dinâmica deste manipulador. A partir do modelo é proposta a simulação e controle de posição no espaço das juntas em MATLAB - SimulinkTM. A validação da simulação é feita mediante um estudo de casos / Abstract: The present work involves and applies parallel manipulator design concepts; therefore it is proposed a parallel manipulator design methodology applied to Stewart Platform. In this research project, it is modeled, simulated and analyzed the six degrees of freedom parallel manipulator - Stewart Platform. This system is used on applications with high position performance: high stiffness, high useful load - manipulator weigh and high accuracy. The Stewart Platform has been applied in: flight simulators, surgery manipulators, CNC machines, biped locomotion systems, etc. In this work are emphasized on Stewart Platform cinematic and dynamic modeling concepts. Based on manipulator model is proposed the simulation and joint space position control in MATLAB - SimulinkTM. The simulation is validated thought a case study / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Paulo Sergio Graziano Magalhães, Euripedes Guilherme Oliviera Nobrega / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-12T02:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_GracoTognozzi_D.pdf: 1123646 bytes, checksum: 2b05ae5a06b22aa551339011d7ef89ab (MD5) Previous issue date: 1999 / Doutorado

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_ConradoSilva_M.pdf: 11847342 bytes, checksum: 96a6b7a5caa8c1b41571795cc6e8164a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um controlador para um quadrirrotor cujos parâmetros são desconhecidos. Para o controle deste sistema, normalmente são utilizados controladores avançados que dependem de parâmetros do sistema ou controladores simples que necessitam de ajuste manual dos ganhos. O controlador desenvolvido possui baixa complexidade e é capaz de ajustar seus parâmetros automaticamente para minimizar uma função de custo durante o voo, sem necessitar de conhecimento de nenhum parâmetro do sistema. Entretanto, este controlador necessita dos estados do sistema, que não estão disponíveis diretamente. Portanto, uma análise da aplicação de métodos de filtragem para estimação destes estados é realizada, comparando-se diversos possíveis modelos estocásticos. Contudo, a filtragem necessita de sensores calibrados corretamente, o que levou à criação de novos algoritmos para calibração dos sensores utilizados. Os algoritmos desenvolvidos nestas três áreas representam passos na direção de criar quadrirrotores que operam em ambientes diversificados de modo robusto / Abstract: This work's objective is to develop a controller for a quadrotor with unknown parameters. For this system's control, usually advanced controllers that require knowledge of the system's parameters or simple controllers that require manual gain tunning are used. The controller developed has low complexity and is able to adjust its parameters automatically to minimize a cost function during flight, without requiring knowledge of any system's parameter. However, this controller requires the system's states, which aren't available directly. Hence an analysis of the use of filtering methods to estimate these states is conducted, comparing many possible stochastic models. Nonetheless, the filtering requires correctly calibrated sensors, which led to the creation of new algorithms for calibrating the sensors used. The algorithms developed in these three areas represent steps in the direction of creating quadrotors that operate in diverse environments in a robust way / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: José Alexandre Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T16:11:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParoFilho_PedroEmiliano_M.pdf: 39204453 bytes, checksum: 8ea6c789b126029d1ff5b579bdd25102 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Um amplificador de transimpedância (TIA) de ganho variável é apresentado. Implementado em tecnologia 0,18 'mi'm, o projeto relatado possui a finalidade de prover um amplificador de sustentação para osciladores baseados em ressonadores do tipo MEMS (Micro-Electro-Mechanical System). Entre outros, as peculiaridades de projeto envolvem um desafiante compromisso entre Ganho, Largura de Banda, Ruído e Consumo de potência. Sendo assim, o amplificador foi implementado através do cascateamento de quatro estágios de ganho similares, lançando-se mão de realimentação do tipo shunt-shunt para diminuir as impedâncias de entrada e saída. Através do emprego de um estágio de ganho variável, uma alta faixa dinâmica de ganho é alcançada (53 dB), com um ganho máximo de transimpedância de 118 dB'ômega'...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: A variable gain Transimpedance Amplifier (TIA) is presented. Realized in 0.18 'mi'm technology, this amplifier was conceived with the purpose of providing oscillation sustaining for Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) based oscillators. Facing a quite challenging trade-off between Gain, Bandwidth, Noise and Power consumption, the TIA was implemented through the cascade of four similar gain stages, with the application of shunt-shunt feedback to lower both input and output resistances. With the employment of a variable-gain stage, this TIA presents a large gain tunability of 53 dB, with a also large maximum transimpedance gain of 118 dB'omega'...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Basilio Ernesto de Almeida Milani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T08:50:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_WandersondeOliveira_D.pdf: 5465137 bytes, checksum: df471ebb2b205c1a2573ad40c48cc721 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador : Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meleiro_LuizAugustodaCruz_D.pdf: 3017963 bytes, checksum: 67b1e2c0a578e7ab914632ffc45e0387 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado