Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:08:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T02:12:47Z : No. of bitstreams: 1 139864.pdf: 13680720 bytes, checksum: 12f97bfc442bd47b8ac352eff6dff9cb (MD5)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-18Bitstream added on 2014-12-02T11:21:17Z : No. of bitstreams: 1 000792343.pdf: 1375935 bytes, checksum: eead910c412b75624061ec463da3bc4e (MD5) / Devido às necessidades de se automatizar parte de seu processo para garantir os resultados projetados e obter maior segurança nas operações, desenvolveu-se um projeto para a implementação de um sistema para o controle da pressão interna de um reator, em uma indústria química. Através de minuciosos estudos sobre estrutura de controle PID e métodos clássicos de sintonia de Ziegler e Nichols, e após analisar em ambientes de simulação, o comportamento da resposta da planta diante das ações de controle, foi proposto um sistema completo, contendo um modelo sintonizado de controlador PID (Proporcional, Integrativo e Derivativo) para ser integrado no Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), existente na empresa, com estratégia de controle em faixa dividida. Tal sistema foi aplicado no processo real e mostrou-se eficiente e de fácil aplicabilidade, trazendo resultados satisfatórios no controle da pressão e imediatas justificativas para o investimento / Due to the need to automate part of the process to ensure the projected results and to get more operational safety, it was developed a project for the implementation of a system for internal pressure control of a reactor in a chemical industry. Through detailed studies of control structure PID and Ziegler and Nichols classic tuning methods, and after analyzing in simulation environments the behavior of plant response on control actions, it was proposed a complete system, containing a controller tuned model PID (Proportional, Integrative and Derivative) to be integrated into the Digital Distributed Control System, belonging the company, with split range control strategy. This system was applied to the current process and it was proved to be efficient and easily applied, bringing satisfactory results in pressure control and immediate justification for the investment

Orientador: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Luiz Eduardo Nicolini do Patrocínio Nunes / Resumo : Devido às necessidades de se automatizar parte de seu processo para garantir os resultados projetados e obter maior segurança nas operações, desenvolveu-se um projeto para a implementação de um sistema para o controle da pressão interna de um reator, em uma indústria química. Através de minuciosos estudos sobre estrutura de controle PID e métodos clássicos de sintonia de Ziegler e Nichols, e após analisar em ambientes de simulação, o comportamento da resposta da planta diante das ações de controle, foi proposto um sistema completo, contendo um modelo sintonizado de controlador PID (Proporcional, Integrativo e Derivativo) para ser integrado no Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), existente na empresa, com estratégia de controle em faixa dividida. Tal sistema foi aplicado no processo real e mostrou-se eficiente e de fácil aplicabilidade, trazendo resultados satisfatórios no controle da pressão e imediatas justificativas para o investimento / Abstract: Due to the need to automate part of the process to ensure the projected results and to get more operational safety, it was developed a project for the implementation of a system for internal pressure control of a reactor in a chemical industry. Through detailed studies of control structure PID and Ziegler and Nichols classic tuning methods, and after analyzing in simulation environments the behavior of plant response on control actions, it was proposed a complete system, containing a controller tuned model PID (Proportional, Integrative and Derivative) to be integrated into the Digital Distributed Control System, belonging the company, with split range control strategy. This system was applied to the current process and it was proved to be efficient and easily applied, bringing satisfactory results in pressure control and immediate justification for the investment / Mestre

Orientador: José Ângelo Cagnon / Banca: Diógenes Pereira Gonzaga / Banca: Ivo Reis Fontes / Resumo: O presente trabalho é o resultado de uma pesquisa aplicada ao desenvolvimento de um equipamento eletrônico microprocessado destinado ao controle de demanda máxima e de fator de potência em instalações elétricas. Motivado pelo aumento na demanda e pela limitação nos recursos do sistema elétrico interligado, o uso de equipamentos que permitam o gerenciamento de energia pelo lado da demanda tem se difundido com grande velocidade, pois é o método de racionalização do uso de energia elétrica que apresenta boa relação entre custo e benefícios, trazendo resultados favoráveis em curto prazo. O uso de controladores de demanda máxima e de fator de potência nas instalações atendidas por contratos de fornecimento horo-sazonal é uma forma de garantir que o sistema não ultrapasse os limites contratuais, que resultam em aplicação de multa, e também um modo de se operar o sistema dentro de parâmetros conhecidos evitando perdas excessivas, racionalizando a utilização de seus componentes. Embora não exista regulamentação relacionada a tarifas diferenciadas de energia elétrica para unidades atendidas em baixa tensão, a utilização de controladores de demanda máxima e fator de potência pode trazer à esta classe de consumidores os benefícios do gerenciamento de energia, reduzindo perdas e em muitos casos permitindo a diminuição no valor da fatura de energia. Pelo ponto de vista do fornecimento, a existência de controle de demanda nas unidades consumidoras permite um melhor planejamento e maior aproveitamento do sistema de distribuição, minimizando investimentos no setor. Para aplicação em unidades consumidoras de porte reduzido, os equipamentos de gerenciamento de energia disponíveis no mercado apresentam dois inconvenientes principais: o excesso de recursos que na maioria dos casos não é explorado em sua... / Abstract: The present work is the result of an applied research to the development of an electronic microcontrolled device used in the control of maximum demand and power factor in small and medium range electric facilities. Stimulated by the increase of demand and limitation of electrical resources of the interconnected system, the use of demand-side energy management devices was increased, since this method is the better mode to provide the energy rationalization, good cost-benefits relationship and presents best results in a short time interval after its implementation. The use of maximum demand and power factor controllers in facilities with differential billing fares is a method of guarantee that the agreement limits will not be exceeded, resulting in penalties, and also a safe mode of system operation, reducing losses and rationalizing the use their components. Although don't exist regulation related to the differential billing applied to low-voltage supplied consumers, the use of maximum demand and power factor controllers can bring to this consumers category the benefits of energy management, reducing losses and in most cases decreasing the energy billing. In the supply point of view, the demand control in consumers units allow the better planning and the best utilization of distribution system, minimizing the investment in this sector. For application in small-size consumer units, the commercially available energy management devices have two inconvenient: excess of resources, in the most cases sub-utilized which increase the price, and the need of a special external energy meter or energy transducer, uncommon in this class of facility. The device developed in this research have an electronic energy measurement system and associated signals independent of the supplier's meter, and also... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2009. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2010-04-29T19:54:46Z No. of bitstreams: 1 2009_JulioCesarPeixotodeOliveira.pdf: 2401843 bytes, checksum: 436b4f8f77017c38cf3cccad6f81c772 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-07T21:06:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_JulioCesarPeixotodeOliveira.pdf: 2401843 bytes, checksum: 436b4f8f77017c38cf3cccad6f81c772 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-07T21:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_JulioCesarPeixotodeOliveira.pdf: 2401843 bytes, checksum: 436b4f8f77017c38cf3cccad6f81c772 (MD5) Previous issue date: 2009-08 / O objetivo desta tese de doutorado é a avaliação de controle neural em um processo de quatro tanques acoplados, em escala de laboratório, onde se deseja controlar a altura do nível de água do quarto tanque. A dinâmica desse processo é não linear, uma vez que as vazões nos tanques dependem da raiz quadrada das alturas dos níveis de água. Sendo esse tipo de processo bastante comum em escala industrial principalmente nos ramos químico e petroquímico. Por se tratar de um processo não linear, o desempenho de controladores clássicos depende fortemente da faixa de operação do processo, o que exigiria, assim, ajuste dos seus parâmetros em diferentes pontos de operação. Vários controladores são implementados, objetivando a avaliação, pesquisa, validação e melhoria no desempenho de controladores neurais artificiais. A resposta característica deste processo não permite um bom desempenho, numa ampla faixa de operação, utilizando-se controladores convencionais, justificando assim o uso dos controladores neurais. Para o projeto, implementação, simulação e controle neural no processo, foram implementados em um computador comercial de uso geral, utilizando o software Matlab/Simulink. Para executar o controlador neural, utilizaram-se módulos eletrônicos de conversão. A metodologia empregada foi: a identificação, treinamento, simulação e controle para a faixa de operação pretendida com os sinais obtidos da planta. O modelo aproximador NARMA-L2 (Nonlinear Autoregressive-Moving Average-Norma-L2), foi inicialmente usado para modelar a planta e posteriormente a RNA foi usada no modelo da planta para calcular a lei de controle. O algoritmo proposto por Narendra, K.S. and Mukhopadhayay, 1997, transforma o sistema não linear em um sistema linear através do cancelamento das não linearidades. A vantagem sobre a engenharia convencional de controle é que a rede neural aprende com dados obtidos do processo. Experimentos e simulações de controles foram realizados nesse processo. Resultados experimentais e tabelas comparativas são apresentados ao longo desta tese. Mostra-se a viabilidade da abordagem neural de pesos fixos para o controle de plantas nãolineares. Ressalta-se, também, que para esse processo, existem casos onde os controladores neurais utilizados não podiam ser sintonizados para dar um desempenho satisfatório. A contribuição principal desta tese consiste em mostrar uma avaliação do controlador neural NARMA-L2, em um complexo processo de quarta ordem não linear. Uma avaliação, até o momento, despercebida. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main goal of this doctorate thesis is the evaluation of neural control on a four interconnected tanks process, in laboratory environment, where the controlled variable is the water level height of the fourth tank. The dynamics of this process is non linear, as the outflow from the tanks depends on the square root of corresponding water height. This type of process is quite common in industrial applications as, for example, chemical and petrochemical plants. Because the process is non linear, the performance of conventional control techniques depends strongly on the operation points, thus, on parameters adjustment for each operation point. Many different controllers have been implemented aiming the evaluation, research, validation and improvement of artificial neural controllers. The characteristic behavior of this process does not allow satisfactory performance on a wide operation range with the use of conventional controllers, what justifies the use of neural controllers. For the design, implementation and simulation of the neural controller on the process, a general purpose commercial computer had been used to run a Matlab/Simulink software environment. To implement the neural controller, electronic interface modules have been used. The adopted methodology was: identification, training, simulation and control for the proposed operation range using data captured from the plant. The NARMA-L2 structure (Nonlinear Autoregressive-Moving Average-Norm-L2) was initially used to model the plant, while the RNA plant model was used subsequently to calculate the control law. This algorithm, proposed by Narendra, K.S. and Mukhopadhayay, 1997, transforms, in the ideal case, the non linear system into a linear system through the addictive and multiplicative cancellation of non linearities. The advantage of neural networks over conventional control engineering is that it neural networks learn from the process data. Many simulations and experiments with neural controllers have been carried out on the process. Experimental results of neural control and comparative tables are presented throughout this thesis. The viability of neural networks with fixed weights for the control of non linear plants is demonstrated. It should be remarked that, for this process, there are cases for which the neural controller could not be tuned to deliver satisfactory performance. The main contribution of this thesis is showing an evaluation of NARMA-L2 neural control on a complex fourth order non linear process. So far, an unseen evaluation.

Orientador: Antonio Batocchio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T20:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giusti_WyldsCarlos_D.pdf: 8566454 bytes, checksum: 33c2fa4e061a1ba0cf5b8c41db5aef96 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho procurou-se desenvolver um sistema que tem por objetivo o controle de processos para viabilização de objetivos estratégicos. Para isto é necessário conhecer a missão da empresa, no cenário em que atua, detalhamento dos objetivos para cumprimento dessa missão, escolha dos processos mais ligados aos objetivos estratégicos estabelecidos, e a escolha de medidas adequadas como indicadores de desempenho dos processos selecionados. No processo de monitoramento, os conceitos de Desdobramento de Funções da Qualidade foram adaptados às necessidades do sistema, os conceitos de Manufatura Enxuta estão incluídos para estruturação do sistema proposto e foi utilizada a Simulação pelo processo Monte Carlo para projeção de resultados futuros. A análise do desempenho dos processos foi realizada através da constituição de índices para comparação de valores no tempo. Foi realizado um estudo de caso que ilustra a aplicação do sistema na prática / Abstract: This investigation describes a system which permits to control the processes to reach strategic objectives. To achieve this it is necessary to know the mission of the company in the work environment, the strategic objectives, selection of linked processes to the objectives and the determination of the measures to indicate the selected processes performance. In the monitoring process, the Quality Function Deployment was adapted to the system's needs. The concepts of lean manufacturing are included to develop the System structure and the Monte Carlo simulation was used to preview future results. The performance processes analysis was accomplished through the creation of rates to compare the obtained values through the time. A case study was included to illustrate a practical application to the proposed system / Doutorado / Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mario de Jesus Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baraldi_IltonJose_M.pdf: 1389804 bytes, checksum: d74d33870241a616d741b8f406e1aea4 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho, simulou-se colunas de destilação binária com o objetivo de controlar este processo de separação utilizando um controlador LM.C., para controlar as composições do destilado e do produto de fundo da coluna. Para o projeto do controlador LM.C. foi necessário desenvolver um modelo linear reduzido que fosse simples e representasse bem o processo.Utilizando-se dos modelos reduzidos desenvolvidos, projetou-se um controlador I.M.C. que foi implementado utilizando-se de algoritmos de controle digital que apresentou resultados de controle satisfatório, demostrando a simplicidade e a validade do sistema de controle proposto / Abstract: Dual-control of distillation columns is both an operationally important and a technically challenging problem. This work first analyses the reduced-order modeling of binary distillation columns. A basic second-order model was developed and then suitably modified to account for the lag-time due to the plate liquid holdup. This model was then used to implement a LN dual-control I.M.C. strategy of the column. The results obtained show that this strategy is clearly superior to the conventional two-Ioop PID dual-control / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Fernando Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T04:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_CarlosAlbertodeCastro_M.pdf: 7634322 bytes, checksum: 25c4e44ccbf1b8bcf1f4f2c07ca60dbc (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Foi desenvolvido um Sistema de Controle e Guia Operacional em "lempo real para Altos-Fornos, utilizando a "tecnologia de Sistemas Baseados em Conhecimento. e implementado um protótipo de validação contendo conhecimento suficiente para diagnosticar a estabilidade do rítmo do forno nos aspectos de nível térmico, permeabilidade ao fluxo dos gases redutores e estabilidade química do produto. O sistema foi instalado no púlpito de operação da sala de controle do alto-forno nº 2 da Companhia Siderúrgica Nacional, com uma arquitetura integrada ao sistema de controle supervisório do forno, privilegiando os aspectos de aquisição automática ("on-line") de dados do processo e de controle em tempo real compatível com as necessidades de resposta temporal do forno. Ao lado de algumas considerações teóricas sobre o processo de aquisição, representação e validação do conhecimento, é proposta um metodologia de desenvolvimento de Sistemas Baseados em Cpnhecimento, composta por uma fusão de diversos métodos e técnicas existentes, efetivamente utilizada e testada com sucesso no desenvolvimento do sistema em questão / Abstract: A knowledge based system for real time supervisory control and operational guidance has been developed for blast furnaces of steel plants, with enfasis in on-line and real time process control aspects. The knowledge based system is part of a blast furnace supervisory control system which includes not only an usual distributed control and monitoring equipment. but also a supervision workstation allocated exclusively for the expert control system inferences in real time with the process under controlo The prototype system was implemented for the operation pulpit of control room of' blast f'urnace nº 2 of Companhia Siderúrgica Nacional. f'or f'inal operational approval, a brazilian steel planto System's f'unctions aims at capturing operational knowledge about the stablity of f'urnace r i tnm, under the aspects Ievel . permeabili ty to the flow of of' the f'urnace thermal reduction gases and chemical disturbances in the product. Moreover. a particular methodology was derived and used f'or the system developement. It reflects our practical experience in the fusion of some existing techniques, methods and methodologies. The usefulness of the knowledge acquisition and representation approaches derived have shown to be very effective for the class of problems herein considered. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Alvaro Geraldo Badan Palhares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerqueira_JesdeJesusFiais_M.pdf: 3610656 bytes, checksum: 3ca3dd647828272f927bf5c8f098f3ad (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho são analisadas as estruturas recursivas e não recursivas da classe perceptron de Redes Neurais Artificiais. A lei de aprendizado utilizada é baseada no gradiente com a inclusão da retro-propagação (back-propagation) de sinais através da rede. É apresentada uma formulação vetorial para os modelos e estabelecido um critério para análise de convergência baseado no segundo método de Lyapunov. Como exemplo, uma rede que mistura neurônios recursivos e não recursivos é testada por simulação em um sistema de controle para o acionamento das juntas de um robô de dois graus de liberdade, sendo propostos um identificador e um controlador adaptativo por modelo referência, com os resultados apresentados que mostram a eficiência do método / Abstract: This work analyses the recurrent and no recurrent dynamic structures of the perceptron class of artificial neural networks. The learning law used is based on the gradient with the inclusion of back-propagation of signals through the network. A vectorial formulation to modelsis presented and a criterion for convergence analysis based on the second Lyapunov's method is established. As on example, a mix network is tested through simulation in a control system for the activation of the joints of a two degree of freedom robot, and an identifier and an adaptive controller by reference modeI are proposed, the results showing the efficiency of the method being presented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T03:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dechechi_EduardoCesar_M.pdf: 3893826 bytes, checksum: 8667d9cd12409e9e17eac0b09dc989de (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: o assunto principal deste trabalho é o desenvolvimento e a aplicação da técnica de controle avançada preditiva DMC (Dynamic Matrix ControI) a um processo fermentativo contínuo de múltiplo estágios com reciclo de microorganismos, de porte industrial. O processo fermentativo considerado neste trabalho apresenta fortes não linearidades, características de sistemas distribuídos, as quais juntamente com a presença de atraso nos instrumentos de medida da concentração de açúcares dificultam muito a qualidade das ¿ações do controlador. Não se verifica na literatura trabalhos aplicando esta técnica de controle avançado (DMC) a esta importante classe de processos encontrados na Engenharia Química. A motivação para o emprego dos controladores DMC deu-se pela grande potencialidade apresentada por este algoritmo para os mais variados sistemas, inclusive considerando-o como um dos mais populares para aplicações industriais. Desta forma o presente trabalho objetivou analisar o comportamento dinâmico deste processo, definir malhas de controle, estudar e aplicar a estratégia de controle avançado preditivo DMC, tanto na forma regulatória como supervisória e comparar o desempenho deste com os obtidos utilizando-se a estratégia de controle clássica PID. O conjunto de atividades realizadas, que possibilitaram o desenvolvimento e a implementação do algoritmo preditivo DMC, pode ser considerado como um procedimento metodológico para o projeto e sintonia desta classe de controladores / Abstract: The main subject of this work is the application and development of the advanced predictive control strategy, DMC 'Dynamic Matrix ControI', to an industrial continuous fermentation process in multiple stages with cells recyc1e. This fermentation process presents higher nonlinearities (a characteristics of distributed systems) and time-delay in the measurement analysis of TRS 'Total Reductor Sugars'. These facts make very difficult for the controller to define an efficient action to be taken. It is not easily found in the available literature application of predictive controLlaws for this complex and very important c1ass of chemical process. The motivation to work with DMC controllers is directly linked to the high potentiality shown by this algorithm for various systems, specially considering that this is one of the most popular control strategies in industrial applications. Concluding, the objective was to analyze the dynamic behavior of this process, to define control loops, to study and to apply this advanced predictive control strategy, DMC, to an industrial fermentation processo This was performed in two fashions: in the regulatory way and in the supervisory way. A comparison with the c1assic PID strategy is also presented. The set of the activities, that made possible the implementation of the predictive algorithm DMC, can be considered as a methodology for the design and tuning of this kind of controllers / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química