Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-09-11T22:44:19Z No. of bitstreams: 1 AllysonALF_DISSERT.pdf: 2286744 bytes, checksum: 6ff716a2c28bcb7db9ac2c2775cefd83 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-10-27T13:04:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AllysonALF_DISSERT.pdf: 2286744 bytes, checksum: 6ff716a2c28bcb7db9ac2c2775cefd83 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-10-27T13:07:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AllysonALF_DISSERT.pdf: 2286744 bytes, checksum: 6ff716a2c28bcb7db9ac2c2775cefd83 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-27T13:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AllysonALF_DISSERT.pdf: 2286744 bytes, checksum: 6ff716a2c28bcb7db9ac2c2775cefd83 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Along with the need to develop controllers for industrial processes, it arises the need to study advanced control techniques, such as fuzzy controllers, that can supply nonlinearities inherent in the systems. The implementation of these fuzzy controllers based on Hardware Description Language (HDL) has the advantage of high speed and fast reprogramming for use in another project, by changing only desired variables. The objective of this study is to develop a fuzzy controller implemented in VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) for a tank level system and to evaluate its effectiveness, comparing it with a fuzzy controller developed in Matlab®. Its methodology is to develop a fuzzy system described in VHDL and divided into coding, inference and decoding for a Quanser cylindrical tank system and another system with a trapezoidal format tank. The results of this proposal were satisfactory given the limitations presented by the system / Com a necessidade de desenvolver controladores para processos industriais, surge a necessidade de estudar técnicas de controle avançado, como por exemplo, controladores fuzzy, que possam suprir não linearidades inerentes nos sistemas. A implementação destes controladores fuzzy baseados em Linguagem de Descrição de Hardware (HDL) tem como vantagem a alta velocidade e a reprogramação rápida para utilização em outro projeto, alterando apenas variáveis desejadas. O objetivo do trabalho é desenvolver um controlador fuzzy implementado em VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) para um sistema de nível de tanques e avaliar sua eficácia, comparando-o com um controlador fuzzy desenvolvido em Matlab®. Sua metodologia consiste em desenvolver um sistema fuzzy descrito em VHDL e divididos em codificação, inferência e decodificação para um sistema de tanque cilíndrico da Quanser e outro sistema com tanque de formato trapezoidal. Os resultados desta proposta se mostraram satisfatórios diante de limitações apresentadas pelo sistema / 2017-09-11

Submitted by GUSTAVO JOSÉ CORRÊA GONÇALVES null (gustavojcgoncalves@hotmail.com) on 2017-05-19T14:19:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Gustavo - Final.pdf: 5187423 bytes, checksum: 79eb54065f27a82436e48070a5494a8c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-19T14:24:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_gjc_me_bauru.pdf: 5187423 bytes, checksum: 79eb54065f27a82436e48070a5494a8c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T14:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_gjc_me_bauru.pdf: 5187423 bytes, checksum: 79eb54065f27a82436e48070a5494a8c (MD5) Previous issue date: 2017-04-26 / O uso de técnicas de controle preditivo e de sistemas inteligentes na resolução de problemas de controle de grande complexidade tem crescido significativamente na última década. Parte disso se deve ao fato destas abordagens já terem sido utilizadas com sucesso em uma vasta gama de aplicações, demonstrando sua robustez e eficiência. Porém, o uso destas técnicas ainda é pequeno quando comparado com o controle PID (proporcional integral derivativo) clássico, ainda que apresentem resultados melhores. Assim, a maioria das publicações presentes na literatura que utilizam estas técnicas de controle mais sofisticadas tem como objetivo resolver um problema específico de controle. Para isso, em geral, adota-se uma determinada abordagem sem que necessariamente se faça uma avaliação a respeito de qual dos métodos existentes seria o mais eficiente, uma vez que o foco é apenas a resolução do problema. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de três das técnicas de controle inteligente e/ou preditivo mais aceitas para o controle de processos industriais frente ao controlador PID clássico, de uso generalizado na indústria. Mais especificamente, optou-se por utilizar o controlador MPC, o controlador Fuzzy e o controlador Neural Preditivo para o controle de um processo industrial e, então, avaliar o desempenho por meio das métricas ISE e ITSE, além de comparar o sobressinal máximo, erro estacionário e tempo de acomodação. Por fim, os resultados de desempenho de cada controlador foram confrontados com o controlador PID clássico. Os resultados indicaram que os controladores com melhor desempenho foram os controladores MPC e fuzzy de duas entradas, apresentando melhores resultados quando comparados com o controlador PID. Ainda, observou-se que o controlador fuzzy de uma entrada e preditivo neural não foram capazes de controlar o sistema em todos os patamares considerados. / The use of predictive control techniques and intelligent systems in the resolution of complex control problems has increased in the last decade. Part of this is due to the fact that these approaches have already been used successfully in a wide range of applications, demonstrating their robustness and efficiency. However, the use of these techniques is still small when compared to the classic PID (derivative proportional integral) control, although they present better results. Thus, most publications in the literature that use these more sophisticated control techniques aim to solve a specific control problem. For this, in general, a certain approach is adopted without necessarily making an evaluation as to which of the existing methods would be the most efficient, since the focus is only the resolution of the problem. In this context, the objective of this work was to evaluate the performance of three of the most accepted intelligent and / or predictive control techniques for the control of industrial processes against the classical PID controller, widely used in industry. More specifically, it was decided to use the MPC controller, the Fuzzy controller and the Neural Predictive controller to control an industrial process, and then evaluate the performance through the ISE and ITSE metrics, in addition to comparing the maximum overshoot, stationary error and accommodation time. Finally, the performance results of each controller were confronted with the classic PID controller. The results indicated that the best performing controllers were the MPC and the two input fuzzy controllers, presenting better results when compared to the PID controller. Also, it was observed that the fuzzy controller of an input and predictive neural were not able to control the system at all levels considered.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-31T14:03:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SintoniaControladorFuzzy.pdf: 9439639 bytes, checksum: ca509f9d6389f6c937cb30995a102f92 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-04T16:57:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SintoniaControladorFuzzy.pdf: 9439639 bytes, checksum: ca509f9d6389f6c937cb30995a102f92 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-04T16:57:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SintoniaControladorFuzzy.pdf: 9439639 bytes, checksum: ca509f9d6389f6c937cb30995a102f92 (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho demonstra a aplicação de um Algoritmo Genético com o intuito de projetar um controlador Fuzzy MISO, através da sintonia de seus parâmetros, em um processo experimental de nivelamento de líquido em um tanque, cuja dinâmica apresenta características não-lineares. Para o projeto e sintonia do controlador, foi utilizado o suporte do software Matlab, e seus pacotes Simulink e Global Optimization Toolbox. O Controlador Fuzzy ora projetado teve seu desempenho avaliado através de ensaios em tempo real em um Sistema de Nível de Liquido. / This work presents the application of a Genetic Algorithm in order to design a MISO Fuzzy Controller by tuning its parameters in an experimental process of leveling liquid in a tank whose dynamics has nonlinear characteristics. In the Fuzzy Controller design and tuning it was used the software Matlab and their packages Simulink and Global Optimization Toolbox. The Fuzzy Controller designed had its performance evaluated by a real time test in a Liquid Level System.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-01T13:53:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese Marcio Evaristo.pdf: 8889950 bytes, checksum: 03f74b7936d018faa7c9615f9a22abe9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T13:53:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese Marcio Evaristo.pdf: 8889950 bytes, checksum: 03f74b7936d018faa7c9615f9a22abe9 (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / Apesar da grande quantidade de propostas publicadas de dispositivos para compensação de energia reativa em sistemas de distribuição, há uma carência de soluções em topologias para a compensação de reativo com ênfase na redução de custos, volume, peso e perdas. Foram estas as motivações que levaram às novas contribuições desta tese. Este trabalho apresenta um conjunto de dispositivos para compensação de energia reativa e controle da tensão em sistemas de distribuição. Os dispositivos propostos possuem várias características interessantes, tais como a ausência de harmônicos durante a operação em regime permanente, redução das perdas por chaveamento, dispensa do uso de grandes capacitores, não utilização de etapa em corrente contínua e não exigem um controle sofisticado. Adicionalmente, os dispositivos propostos podem ser dimensionados de acordo com as exigências do projeto onde serão utilizados, proporcionando uma adequação entre os recursos utilizados e os requisitos de custo e desempenho exigidos pela aplicação. Durante o desenvolvimento deste trabalho, os dispositivos propostos foram modelados digitalmente utilizando-se o software MATLAB/Simulink, para avaliação de desempenho em relação aos dispositivos tradicionais. O desempenho dos dispositivos propostos, observados nas simulações, foi bastante satisfatório, atendendo o objetivo de redução de perdas técnicas em sistemas de distribuição. / Despite the large number of proposals for reactive power compensation in distribution systems, there is a lack of solutions with emphasis on cost reduction, volume, weight and losses. These were the reasons which led to new contributions of this thesis proposal. This work presents a set of devices for reactive power compensation and voltage control in distribution systems. The proposed devices have several interesting features such as the absence of harmonics during steady-state operation, reducing switching losses, eliminating large capacitors and direct current stage and does not require a sophisticated control. In addition, the proposed devices can be sized according to the design requirements which will be used, providing coupling between the resources and the cost and performance requirements of the application. During the development of this work, the proposed devices have been digitally modeled using MATLAB / Simulink software for performance evaluation compared to traditional devices. The performance of the proposed devices was quite satisfactory, achieving the goal of reducing technical losses in distribution systems.

Uma das técnicas de controle avançado que vem ganhando destaque no cenário econômico e ecológico, focando maior sustentabilidade e a otimização dos processos, é o controle preditivo, o qual já vem sendo aplicado em indústrias químicas e petroquímicas. Esta dissertação trata do desenvolvimento de um controle preditivo aplicado a uma planta piloto de neutralização de pH, presente no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O desenvolvimento do projeto pode ser dividido em quatro etapas: implementação das malhas de controle regulatório, identificação dos sistemas, construção do controlador preditivo, aplicações e análises experimentais. Na primeira etapa foi necessário estudar o sistema em questão e implementar algumas malhas internas usando controladores PID. Na segunda etapa foi realizada a identificação do modelo da planta, ressaltando que pontos de operação e ajuste de parâmetros internos são determinantes para a modelagem. Já na terceira etapa desenvolveu-se um controlador preditivo, através de softwares auxiliares como o MATLAB e o IIT 800xA da ABB, que foram utilizados para o desenvolvimento e implementação do algoritmo de controle. Por fim, na última etapa, foi feita a análise e comparação dos resultados, quando se submete à planta a um controlador PID, quando aplicado um controlador preditivo em cascata com controladores PID e quando se utiliza apenas o controlador preditivo com ação direta nos atuadores. / The predictive control is an advanced control technique which has gained evidence in the economic and ecological context because the search for sustainability and process optimization. This control has already been applied by the chemical and petrochemical industries. The purpose of this project is to develop a predictive controller which will be applied in a pH neutralization plant located in the Industrial Processes Control Laboratory at Polytechnic School of the University of São Paulo. The development of this project can be divided into four stages: implementation of regulatory control loops, identification of the system, construction of the predictive controller, applications and experimental analysis. The first step is necessary in order to study the plant and to implement some internal loops using PID controllers. In the second step, the identification process of the plant model will be done. It is important to note that operating points and internal parameter settings are very important for modeling. In the third stage, using the model obtained from the identification process, a predictive controller is built from auxiliary software such as MATLAB and IIT 800xA (by ABB), which will be used for the development and implementation of the control algorithm. Finally, the last step consists in collecting and analyzing the results of the pH neutralization plant. At this stage the responses of each controller will be compared: PID controller, MPC controller in cascade mode with PID and MPC controller acting directly on actuators.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-08-23T12:28:02Z No. of bitstreams: 1 André Augusto Andreis_.pdf: 7251218 bytes, checksum: 7b71c418da3bd1942b6b1bf3e213a439 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T12:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 André Augusto Andreis_.pdf: 7251218 bytes, checksum: 7b71c418da3bd1942b6b1bf3e213a439 (MD5) Previous issue date: 2017-06-22 / Nenhuma / Os processos industriais são de natureza dinâmica, variando continuamente no tempo devido a perturbações externas ou por alterações no processo e, portanto, a necessidade de controle automático das variáveis é uma realidade, principalmente devido ao aumento da complexidade dos sistemas instalados nas últimas décadas. Mediante a importância dos controladores, esta pesquisa traz o estudo de técnicas para avaliação do desempenho e sintonia de controladores de nível, bem como orienta quanto à escolha de índices a serem utilizados para a avaliação do desempenho de controladores de nível, segundo o objetivo de controle, apresentando a magnitude do erro obtido quando utilizado um índice de avaliação de desempenho inadequado. Aborda-se sistemas de controle de nível que têm como objetivo manter o nível na referência de forma precisa ou minimizar a variância da vazão de saída. Apresenta-se uma proposta de metodologia para a avaliação do desempenho e para a sintonia de controladores de nível através da modelagem do processo e da resolução de um problema de otimização. A metodologia proposta é aplicada a um processo de nível autorregulatório. Explora-se a eficácia dos índices de avaliação de desempenho para controladores de nível, considerando diferentes tipos de perturbação na vazão de entrada. Comparam-se técnicas tradicionais e técnicas que utilizam otimização para a sintonia de controladores, sendo que as técnicas de otimização apresentam resultados melhores que as técnicas tradicionais. Apresenta-se o impacto de incertezas no modelo utilizado para obter os parâmetros do controlador através de técnicas de otimização no qual, dependendo do objetivo de controle e do tipo de perturbação de entrada, ocorrem discrepâncias a serem consideradas em relação a necessidade de ressintonia do controlador. Analisa-se as consequências do uso de índices de avaliação de desempenho inadequados. Por meio dos resultados obtidos verificou-se que para determinar o índice adequado para a avaliação do desempenho de controladores de nível deve-se identificar o objetivo de controle de forma correta, o que nem sempre ocorre, pois em geral, sistemas de suporte à decisão disponibilizam índices de avaliação de desempenho que consideram a variável de processo, mas algumas malhas de controle podem considerar a variável manipulada. / Industrial processes are of a dynamic nature, varying continuously in time due to external disturbances or changes in the process and, therefore, the need for automatic control of variables is a reality, mainly due to the complexity increase of the systems installed in last decades. Due to the importance of controllers, this research brings the study of techniques for performance assessment and tuning of level controllers, as well as guides the choice of indexes to be used for the performance assessment of level controllers, according to the control objective, presenting the magnitude of the error obtained when used an inadequate performance assessment index. It addresses level control systems that aim to maintain the level in the reference accurately or minimize the outlet flow variance. It is presented a proposal of methodology for performance assessment and tuning of level controllers through process modeling and solving an optimization problem. The proposed methodology is applied to a self-regulatory process. The effectiveness of the performance assessment index for level controllers is explored, considering different types of perturbation in the inlet flow. Traditional techniques and optimization techniques for controller tuning are compared, being that optimization techniques present better results than traditional techniques. It is presented the uncertainties impact in the model used to obtain the controller parameters through optimization techniques in which, depending on the control objective and the type of input disturbance, there are discrepancies to be considered in relation to the need for controller retuning. The consequences of using inadequate performance assessment index are analyzed. Through the obtained results it was verified that to determine the adequate index for the performance assessment level controllers one must identify correctly the control objective, which does not always occur, since the systems of support to the decision in general provide performance assessment indexes that consider the process variable, but some control meshes may consider the manipulated variable.

Uma das técnicas de controle avançado que vem ganhando destaque no cenário econômico e ecológico, focando maior sustentabilidade e a otimização dos processos, é o controle preditivo, o qual já vem sendo aplicado em indústrias químicas e petroquímicas. Esta dissertação trata do desenvolvimento de um controle preditivo aplicado a uma planta piloto de neutralização de pH, presente no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O desenvolvimento do projeto pode ser dividido em quatro etapas: implementação das malhas de controle regulatório, identificação dos sistemas, construção do controlador preditivo, aplicações e análises experimentais. Na primeira etapa foi necessário estudar o sistema em questão e implementar algumas malhas internas usando controladores PID. Na segunda etapa foi realizada a identificação do modelo da planta, ressaltando que pontos de operação e ajuste de parâmetros internos são determinantes para a modelagem. Já na terceira etapa desenvolveu-se um controlador preditivo, através de softwares auxiliares como o MATLAB e o IIT 800xA da ABB, que foram utilizados para o desenvolvimento e implementação do algoritmo de controle. Por fim, na última etapa, foi feita a análise e comparação dos resultados, quando se submete à planta a um controlador PID, quando aplicado um controlador preditivo em cascata com controladores PID e quando se utiliza apenas o controlador preditivo com ação direta nos atuadores. / The predictive control is an advanced control technique which has gained evidence in the economic and ecological context because the search for sustainability and process optimization. This control has already been applied by the chemical and petrochemical industries. The purpose of this project is to develop a predictive controller which will be applied in a pH neutralization plant located in the Industrial Processes Control Laboratory at Polytechnic School of the University of São Paulo. The development of this project can be divided into four stages: implementation of regulatory control loops, identification of the system, construction of the predictive controller, applications and experimental analysis. The first step is necessary in order to study the plant and to implement some internal loops using PID controllers. In the second step, the identification process of the plant model will be done. It is important to note that operating points and internal parameter settings are very important for modeling. In the third stage, using the model obtained from the identification process, a predictive controller is built from auxiliary software such as MATLAB and IIT 800xA (by ABB), which will be used for the development and implementation of the control algorithm. Finally, the last step consists in collecting and analyzing the results of the pH neutralization plant. At this stage the responses of each controller will be compared: PID controller, MPC controller in cascade mode with PID and MPC controller acting directly on actuators.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3204429 bytes, checksum: bb0afea4fc4ece0c42828bf3aa84a915 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / This work shows the results using of advanced control algorithm and soft-sensor to increase the efficiency of the stage of pre-vaporization in the cooking plant process of extracting pulp, by optimizing the level of the Diamondback® chip bin. The extraction system chips presents several obstacles to effective control, such as: (1) points without stack of chips during the transition movement of the extraction system bin in the storage chips and consequently sudden decrease in the volume of chip bin, (2) compaction and uneven stack height causing high variability in the volume of chip bin, (3) without information in real time position of the threads in the operating display (4) high travel time between the extraction system and measurement points (volume of the silo and the balance volume). To eliminating the section without chips were available eight virtual switches limits, positioned by operator, on the operation screen, limiting the transition movement of the extraction system chips. The new control strategy the measurement is performed by a soft-sensor that predicts the volume of chips, using multiple linear regression. Using soft-sensor to measurement volume, so the retention time of the system was eliminate and decrease the variability of volume of chips bin. Using this new control strategy allied with soft-sensor proved to be adequate to solve the problem, the system became able to request of the Andritz company (70% + / - 10% of measurement section), The new control algorithm efficiency depends of the adjustments, tuning and learning with the system in operation.´ / Este trabalho mostra os resultados da utilização de algoritmo avançado de controle e sensores virtuais para aumentar a eficiência da etapa de pré-vaporização do digestor contínuo no processo de extração de polpa celulósica, através da otimização do nível do silo de cavacos. O sistema de extração de cavacos apresenta vários obstáculos para um controle eficaz, tais como: (1) pontos sem pilha de cavacos durante o movimento de translação das roscas provocando queda repentina do volume de cavacos e consequentemente queda repentina do nível de cavacos; (2) compactação e altura da pilha desuniforme provocando alta variabilidade do nível de cavacos; (3) inexistência de informação em tempo real da posição das roscas na tela de operação (4) elevado atraso de medição de vazão e nível de cavacos devido a distância das roscas ao pontos de medições (nível do silo e a balança volumétrica). Para eliminar os pontos sem pilhas de cavacos foram elaboradas oito chaves de fim de curso virtuais, cujo posicionamento é realizado pelo operador na tela de operação para limitar o curso de translação das roscas. Na nova estratégia de controle a medição é realizada por um sensor virtual que prediz já na saída das roscas o volume deslocado, empregando regressão linear múltipla. Com a utilização dos sensores virtuais de volume deslocado, eliminou-se o tempo de retenção do sistema, tornando mais uniforme o volume de cavacos para o silo. A utilização desta nova estratégia de controle aliadas aos sensores virtuais mostrou-se adequada para a resolução do problema, tornou-se o sistema capaz de atender a solicitação do fabricante Andritz (70% do volume de medição +/- 10%). A eficiência do novo algoritmo de controle depende de ajustes, sintonia e de aprendizado com o sistema em operação.