A identificação de sistemas em malha fechada assume papel importante no contexto atual, já que reduz o custo operacional do processo de identificação no estágio de testes, evitando, por exemplo, a geração de produtos fora de especificação. Entretanto, requer uma série de cuidados especiais no tratamento dos dados a serem analisados para a obtenção dos modelos. Nesta dissertação um estudo acerca da identificação de sistemas monovariáveis lineares a partir de dados de operação em malha fechada, avaliando diferentes métodos e técnicas de identificação em malha fechada já consolidados é apresentado. Um novo método, recentemente proposto por Agüero (2005), o Virtual Closed Loop ouMétodo da Malha Virtual, que consiste na adição e remoção virtual de um controlador à malha analisada, de forma a filtrar a ação de controle real em um procedimento totalmente offline, é estudado em detalhes e uma adaptação é realizada na metodologia, com a simplificação do filtro virtual e forma de obtenção do modelo da malha aberta. O desenvolvimento e estudo da metodologia estão baseados em uma série de sistemas SISO distintos, com dinâmicas variáveis. Além disso, diferentes cenários com características peculiares são aplicados ao estudo, como distúrbios não medidos e ruído de medição, ilustrando de forma simples possíveis comportamentos dinâmicos encontrados em plantas industriais. / The identification of closed loop systems has taken on an important role in the current context, since it reduces the operational costs of the identification process in the testing stage, thus avoiding, for instance, the creation of non-specified products. However, it requires special care in the treatment of data to be analyzed for the obtainment of models. In this work, we present a study on the identification of linear models from closed loops operational data, evaluating different consolidated methods and techniques of closed loop identification. A new method is studied in detail in this work: the Virtual Closed Loop, which was proposed by Agüero (2005). It consists of the virtual addition and removal of a controller to the analyzed loop, so as to filter the input of the system in a completely offline procedure. It is also presented modifications on this methodology resulting in an simplification of the virtual filter and in the ways to obtain the open loop model. The development and study of this methodology are both based on different SISO systems, with variable dynamics. Other interesting characteristics, peculiar to the study, are considered in this work, as noise and dither signals. It illustrates, in a simple way, possible dynamic behavior patterns found in industrial plants.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1253_1.pdf: 980086 bytes, checksum: e8dfb656e6d661b4fc5d21c24831c2f2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Esta Tese tem por objetivo analisar se a utilização de protocolos de atendimento pode promover um incremento da qualidade dos serviços médico-hospitalares via padronização de processos e, dessa forma, promover uma redução dos custos da cirurgia e da internação diretamente relacionados aos procedimentos protocolados. Durante os anos de 2004 e 2005, foi realizado um estudo quase-experimental na Unidade de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da UFPE (UOT/HC/UFPE), por meio da criação de dois grupos: controle (cirurgias de artroplastias de quadril) e experimental (cirurgias de artroplastias total de joelho). Foram analisados dados sobre indicadores de qualidade, dos custos diretos da cirurgia e da internação, referentes a 22 pacientes do grupo de controle e 89 do grupo experimental. Três hipóteses foram testadas: Hipótese 1: A utilização de protocolos na clínica de internação da UOT/HC/UFPE melhora a qualidade dos serviços médico-hospitalares. Hipótese 2: A utilização de protocolos de atendimento na clínica de internação da UOT/HC/UFPE reduz os custos diretos variáveis das cirurgias de artroplastia total de joelho. Hipótese 3: A utilização de protocolos de atendimento na clínica de internação da UOT/HC/UFPE reduz os custos diretos variáveis da internação. Os resultados mostraram que a hipótese 1 foi confirmada para os indicadores que se relacionam com a permanência hospitalar e a infecção hospitalar, parcialmente confirmada para os indicadores que se relacionam à resolutibilidade e à cirurgia/bloco cirúrgico e não confirmada para os indicadores que se referem a prontuários e informações. Nos indicadores relacionados à incidência de exames repetidos, a hipótese 1 não pôde ser testada. A hipótese 2 não foi confirmada quando se trata da análise global dos custos relacionados à cirurgia. Na análise segmentada desses custos, essa hipótese foi confirmada para os itens relacionados à mão-deobra da equipe médica e auxiliares, à gasoterapia e à depreciação dos equipamentos, que tiveram seus valores reduzidos após a implantação dos protocolos. Contudo, essa hipótese não foi confirmada para os custos relacionados aos materiais e descartáveis utilizados na cirurgia e na anestesia, que mantiveram seus valores inalterados após todo o processo. A hipótese 3 foi confirmada para o custo variável da internação não apenas no contexto global, mas em todos os itens específicos

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:14:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_AdilsonJosede_M.pdf: 6117843 bytes, checksum: e7466b69e9dc35610617ff1e07e8975f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Com a necessidade crescente de controladores de processos químicos com desempenho cada vez mais precisos tem sido propostas várias estratégias de controle avançado, como por exemplo o Controle Adaptativo, na solução deste problema. No presente trabalho é apresentada uma revisão geral do Controle Adaptativo, das técnicas mais comuns de estimativa de estado e identificação do processo, bem como aplicações dessas técnicas a relevantes processos químicos e biotecnológicos. Apresenta-se um tratamento sistemático tanto para o Filtro de Kalman como para o Filtro de Kalman Estendido (FKE) quando aplicados na estimativa recursiva de estados e identificação de parâmetros de sistemas estocásticos, utilizando a metodologia espaço-de-estados. Como caso estudo, considerou-se o processo de fermentação de cerveja em batelada. Este processo requer a identificação simultânea dos estados do sistema e dos parâmetros do modelo com finalidades de monitoramento automático do meio reacional. Estudou-se a influência do tempo de amostragem, presença de medidas imprecisas, e condições de convergência do FKE. Resultados obtidos por simulação são apresentados e discutidos. Neste trabalho também é apresentada uma metodologia geral para o projeto de controladores adaptativos aplicados a reatores biotecnológicos. Tomou-se como caso estudo o processo contínuo de fabricação de etanol em escala industrial. Os controladores adaptativos foram projetados utilizando as estratégias LQG e variança mínima, ambos na formulação espaço-deestados. Adotou-se um modelo simplificado do processo para finalidades de controle sendo que esse modelo é identificado em tempo real empregando um algoritmo derivado do Filtro de Kalman. Resultados obtidos por simulação mostram que os controladores adaptativos apresentam um melhor desempenho do sistema em malha fechada quando comparado com o desempenho do sistema sob a ação de um controlador clássico PID. Finalmente, apresenta-se um breve tratamento dos problemas a serem considerados no desenvolvimento de algoritmos de controle avançado do tipo adaptativo para colunas de destilação em batelada / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho apresenta os resultados obtidos no desenvolvimento de um sistema capaz de estabelecer um controle adequado do fluxo da informação e a supervisão de uma rede de sensores. O sistema se caracteriza pelo alto grau de flexibilidade possuindo uma camada de comunicação de dispositivos, uma camada de gerenciamento de regras de negócio para controlar o fluxo de processos, uma camada de interface homem - máquina e de interface com outros sistemas. A camada de comunicação com os dispositivos é responsável pela interface entre os mesmos e o núcleo do sistema, integrando, de forma transparente, diferentes equipamentos, tecnologias e fabricantes. A interface do usuário foi projetada em um único módulo para facilitar modificações sem comprometer o funcionamento geral do sistema. A interface com outros sistemas é feita por meio de drivers de comunicação, permitindo qualquer tipo de integração. O núcleo do sistema faz todo o controle de eventos, do fluxo do processo e geração alarmes, assim como recebimento e envio das informações da camada de dispositivos e da camada de interface. São descritas as diversas camadas da interface e sua implementação analisando as possíveis aplicações do sistema, juntamente com um estudo de caso do controle do processo de descarga de carga a granel no porto de Santos, usando tecnologia RFID. Os resultados obtidos nessa aplicação são descritos e comprovam a utilidade prática do sistema. Apresentam-se inicialmente alguns conceitos básicos necessários ao entendimento deste projeto como: sistemas distribuídos, estrutura webservice, linguagem XML e de tecnologias passíveis de integração com o sistema. / This paperwork presents the results obtained with the development of a system capable of establishing a proper control of information flow and supervision of a sensors network. The system characterizes itself due to its great flexibility degree by having a devices communication layer, a business management layer to do the process flow control, a man-machine interface and interface with other systems layer. The devices communication layer is responsible for the interface between other devices and the system core, integrating in a transparent way, different equipment, technologies and manufactures. The user\'s interface was designed in a single module to facilitate modifications without compromising the system\'s general functioning. The interface with other systems is made throughout communication drivers, allowing any type of integration. The system core makes a control of all events, process flow and alarm generation, as well as receiving and sending information from the devices layer and interface layer. The several interface layers and its implementation are described analyzing the system\'s possible applications along with a case study of loading discharge in a bulk process control at Santos Port using RFID technology. The results obtained with this application are described and prove the practical utility of the system. Some necessary basic concepts to understand this project are presented initially as: distributed systems, web service structure, XML language and technologies subjected to integration with the system.

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

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-01-08T16:07:54Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2009_05.pdf: 1496500 bytes, checksum: 84d0c3aed109ed3cb59befb4de26aece (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-08T16:07:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_ien_2009_05.pdf: 1496500 bytes, checksum: 84d0c3aed109ed3cb59befb4de26aece (MD5) Previous issue date: 2009 / A identificação de transientes numa central nuclear é freqüentemente uma tarefa muito difícil e, normalmente, depende, basicamente, da cognição humana. A identificação precoce dos desvios inesperados nos comportamentos com estado estacionário é um passo essencial para a operação, controle e gestão de acidentes em centrais nucleares. As bases para a identificação estão na percepção de que diferentes falhas e anomalias no sistema conduzem a distintos padrões evolutivos nas variáveis envolvidas no processo. Durante um evento anormal, o operador deve controlar uma grande quantidade de informação a partir dos instrumentos, próprios a cada tipo específico de evento. Contudo, diversos modelos baseados em sistemas especialistas, redes neurais e lógica fuzzy estão sendo desenvolvidos para a identificação de transientes. No presente trabalho, a investigação centra-se na possibilidade de se utilizar uma ferramenta de modelagem Neuro-Fuzzy para uma eficiente identificação de transientes, com o objetivo de auxiliar o operador a tomar decisões em relação ao procedimento a ser seguido em situações de acidentes / transientes em centrais nucleares. O sistema proposto utiliza redes neurais artificiais (RNA), como primeiro nível de diagnóstico. A partir da identificação de transientes preliminar desenvolvida pela RNA, o sistema de lógica fuzzy analisa os resultados, emitindo importante grau de confiabilidade. Uma avaliação preliminar do sistema desenvolvido foi feita no Laboratório de Interface Homem-Sistema (LABIHS). / Transient identification in Nuclear Power Plant (NPP) is often a very hard task and may involve a great amount of human cognition. The early identification of unexpected departures from steady state behavior is an essential step for the operation, control and accident management in NPPs. The bases for the transient identification relay on the evidence that different system faults and anomalies lead to different pattern evolution in the involved process variables. During an abnormal event, the operator must monitor a great amount of information from the instruments that represents a specific type of event. Several systems based on specialist systems, neural-networks, and fuzzy logic have been developed for transient identification. In the work, we investigate the possibility of using a Neuro-Fuzzy modeling tool for efficient transient identification, aiming to helping the operator crew to take decisions relative to the procedure to be followed in situations of accidents/transients at NPPs. The proposed system uses artificial neural networks (ANN) as first level transient diagnostic. After the ANN has done the preliminary transient type identification, a fuzzy-logic system analyzes the results emitting reliability degree of it. A preliminary evaluation of the developed system was made at the Human-System Interface Laboratory (LABIHS). The obtained results show that the system can help the operators to take decisions during transients/accidents in the plant.

Made available in DSpace on 2013-04-11T18:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1198404137.pdf: 27373439 bytes, checksum: f4a2d03ed7ffc457dda91eceb0907255 (MD5) Previous issue date: 1984-05-08 / Com base em documentos e pronunciamentos representativos, realiza uma retrospectiva da Política Brasileira de Informática, enfatizando o contexto geral em que a política de capacitação tecnológica local foi engendrada, bem como busca descortinar os principais fatores que propiciaram e retardaram a sua execução, até 1983, ano que precede o da decisão pelo Congresso Nacional sobre a preservação/continuidade dessa Política.

Orientadores : Rubens Maciel Filho, Aline Carvalho da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T03:41:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CalianeBastosBorba_M.pdf: 2181240 bytes, checksum: 2df3e5f861a1331edfee6242f55390cf (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Wagner Caradori do Amaral / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mattedi_Alessandro_D.pdf: 3928919 bytes, checksum: 38050e85fdfb0132b8d5582679c7b0f3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controlador preditivo baseado em modelos fuzzy funcionais para o controle de processos de polimerização. Estes processos apresentam um comportamento dinâmico altamente não linear, dificultando assim o desenvolvimento de controladores baseados em modelo convencionais. Para tanto, consideram-se dois casos de estudo da literatura: processo de copolimerização (Congalidis et aI. 1989) e policondensação (Giudici et aI. 1999). O processo de copolimerização apresenta um sistema de reciclo que ocasiona algumas perturbações na entrada do reator do processo. Soluciona-se este problema através de um controlador feedforward apresentado por Congalidis et aI. 1989. Dessa forma, pode-se tratar o reator do processo como um sistema isolado no desenvolvimento do controlador. Para o caso do processo de policondensação, tomando-se como base o modelo estacionário do reator tubular desenvolvido por Giudici et aI. 1999, foi desenvolvido um modelo dinâmico através do seqüenciamento de dez reatores de tanque agitado contínuo (CSTR). Este modelo representa satisfatoriamente o comportamento dinâmico das principais variáveis no desenvolvimento do sistema de controle. Dessa forma, cada um desses dois casos de estudo são considerados como as plantas para aplicação dos sistemas de controle. A escolha de um controlador preditivo como base de desenvolvimento do controlador proposto deve-se ao fato do sucesso na implementação dos controladores preditivos em diversos processos químicos, pois tais controladores, além apresentarem bom desempenho nos controles regulatório e servo, apresentam a possibilidade de inclusão de restrições nas variáveis manipuladas e controladas. Assim sendo, procura-se neste trabalho apresentar o desenvolvimento de uma metodologia de projeto sistemático de controlador preditivo baseando-se em modelos dinâmicos fuzzy funcionais (Takagi e Sugeno 1985) . Estes modelos apresentam uma excelente capacidade de representação de dados dinâmicos. Além disso, apresentam a possibilidade de inclusão de informações qualitativas (ou operacionais) do processo. Tomando-se como base o modelo fuzzy de Takagi e Sugeno, a determinação do modelo (número de regras e parâmetros) é obtida a partir de um conjunto de dados provenientes do processo. O tratamento desses dados para a determinação do modelo fuzzy é realizado por meio de algoritmos matemáticos de agrupamento (clustering) e mínimos quadrados. Os modelos são validados utilizando-se uma parte dos dados de identificação, denominados de dados de teste. Os resultados dessa modelagem para os dois casos de estudo considerados são apresentados com excelentes resultados. Por fim, esses modelos fuzzy são inseridos na metodologia de controle preditivo; emprega-se o controlador preditivo baseado em coeficientes da resposta à entrada degrau (DMC) como base comparativa nos resultados de controle. Nas simulações realizadas os resultados de controle obtidos com o controlador proposto foram superiores aos oriundos do DMC convencional, demonstrando o potencial de utilização do novo algoritmo proposto para o controle de sistemas não lineares / Abstract: This work presents the development of a new predictive controller based in functional fuzzy models for polymerizatíon processes. These processes present a highly non-linear dynamic behavior, thus making difficult the development of controllers based on model as conventional predictive controllers. Two case studies were considered to analyse the performance of the proposed control/er, to know: process of copolimerization (Congalidis et al. 1989) and policondensation (Giudici et ai. 1999). The copolimerization process presents a recycle system that leads to some disturbances in the reactor input of the process. This problem is solved through a feedforward controller, developed by Congalidis et al. 1989. In this way, the reactor can be interpreted as an isolated process system for the control system design. For the polycondensation process, a dynamic model was developed through the sequence of ten reactors CSTR. This model satisfactorily represents the dynamic behavior of the main process variables for the development of the control system. Taking this into consideration the success of some applications of predictive controllers in chemical processes, and also its ability to consider the restrictions on the manipulated and control/ed variables. This type of controller was used as a basis for the development of new control algorithm coupling the fuzzy concepts together with the model predictive controllers. Thus, it explicated in this work the development of a methodology for the design the predictive control/er being based on functional dynamic models fuzzy (Takagi e Sugeno, 1985). These models present an excellent capacity to represent dynamic data. Moreover, they allow the inclusion of qualitative or operational information of the process. The fuzzy model determination (rules number and model parameters) is obtained from the process database. The treatment of these data for the fuzzy model determination is carried out by means of mathematical algorithms of clustering and least squares. The modeling by the fuzzy approach showed to have a good potential for representation. The fuzzy internal models were developed based on the functional dynamic fuzzy representation (Takagi e Sugeno, 1985). The proposed fuzzy based controller were compared to the dynamic matrix controller (DMC) and the obtained results showed that the proposed controller is robust and does not require step test as conventional controllers / Doutorado / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Laercio Ender / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:13:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_ElisRegina_M.pdf: 4140115 bytes, checksum: c88de8d68092c7f6f52e91245651dd4d (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nos dias atuais com a globalização, competitividade do mercado e preocupações ambientais se faz necessários produtos com alta qualidade, baixo custo e baixa emissão de poluentes, sendo o controle de processos a principal maneira de se obter estes resultados. Por isso o grande avanço de pesquisas em busca de novas metodologias e concepções sobre desenvolvimento e controle para processos de todas as áreas. O objetivo deste trabalho é propor o aperfeiçoamento da estratégia de controle CoNDEG, (Controle Neural Direto Baseado no Erro Global), desenvolvida por ENDER (2002). A estratégia está baseada em redes neurais artificiais, com aprendizagem em tempo real, de acordo com as alterações que ocorrem no processo. Desta forma o controlador apresentará uma performance mais apropriada, quando comparado com o controlador que não apresenta esta atualização ao longo do tempo. Para desenvolvimento desta dissertação estudou-se o CoNDEG e foram propostas modificações na forma de ajuste do controlador e análise de diferentes configurações para aprendizagem on-line. A estratégia proposta CoNDEG Modificado foi implementada em linguagem de programação Fortran 90. Foram utilizados dois processos não lineares para avaliar a estratégia proposta, um reator catalítico de leito fixo (TOLEDO, 1999) e um processo fermentativo extrativo para produção de etanol (COSTA, 2001). As simulações em malha fechada realizadas utilizando o programa CoNDEG Modificado para ambos casos de estudo mostraram que o algoritmo de controle não linear proposto é eficiente e robusto, pois apresentaram bons resultados em problemas dos tipos servo e regulador / Abstract: In now days with the globalization, market competitivity and environmental preoccupation, there is a real need for products with high quality, low cost and low emission of pollutants. The process control is the main form to reach such objectives. That is the reason for the great advance on researches in the investigation of new methodologies and conceptions about process development and process control in several areas. The objective of the present work is to propose the improvement of CoNDEG strategy control (Direct Neural Control based on Global Error), developed by ENDER (2002). The strategy is based in artificial neural networks, with on line learning, according to modifications that occur in the process. Hence the controller based on such approach will present better performance than a controller without on-line upgrade. In order to develop the present work the CoNDEG was studied and it was proposed some modifications on the way the controller is adjusted as well as it was carried out the analysis of different configurations for the on-line learning. The proposed modified strategy CoNDEG was implemented in Fortran 90 programming language. It was used two non-linear processes to evaluate the proposed strategy, to know, a fixed bed catalytic reactor (TOLEDO, 1999) and an extractive fermentative process for the production of ethanol (COSTA, 2001). The results obtained from c1osed-Ioop simulations using the modified CoNDEG program for both studied cases showed that the proposed non-linear control algorithm is efficient and robust for servo and regulatory applications / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química