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Predicción para control /

Normey-Rico, J. E. (Julio Elias) January 1999 (has links)
Tese (Doutorado) - Universidad de Sevilla, Escuela Superior de Ingenieros. / Made available in DSpace on 2012-10-18T23:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0
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Controle preditivo de sistemas mistos lógicos-dinâmicos

Malacalza, Daniel Esteban January 2004 (has links)
O comportamento dinâmico de um sistema é tradicionalmente descrito por um modelo, em geral associado a um conjunto de equações diferenciais ou de equações de diferenças, onde as variáveis representam grandezas físicas. Sistemas complexos, principalmente na indústria de processos, incorporam elementos com comportamento dinâmico lógico, tais como atuadores e sensores ON-OFF (estados aberto/fechado) ou proposições lógicas (estados verdadeiro/falso). Estes sistemas são denominados “Sistemas Híbridos”, “Sistemas Mistos Lógicos-dinâmicos” ou, simplesmente, “Sistemas Mistos”. Neste trabalho, são apresentadas técnicas que, associando variáveis lógicas a estes elementos, e mediante a incorporação de restrições sobre as variáveis, permitem obter um modelo matemático do sistema misto. Neste caso, técnicas clássicas de controle não permitem a incorporação destas novas variáves e restrições. Como opção de controle de sistemas mistos, é então proposta e estudada uma técnica de controle preditivo baseado em modelo. São apresentados tanto a formulação teórica do problema de controle, quanto exemplos e simulações bem como um estudo de caso de sua aplicação sobre um sistema de equalização de uma planta de tratamento de efluentes.
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Sistema de controle de uma incubadora neonatal segundo a norma NBR IEC 60.601-2/19: aspectos de avaliação, identificação dinâmica e novas propostas / Control system of a neonatal incubator according to NBR IEC 60.601-2/19: Aspects of assessment, identifying dynamic and new proposals

Albuquerque, Alberto Alexandre Moura de 17 October 2012 (has links)
ALBUQUERQUE, A. A. M. de. Sistema de controle de uma incubadora neonatal segundo a norma NBR IEC 60.601-2/19: aspectos de avaliação, identificação dinâmica e novas propostas. 2012. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T13:29:31Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_aamalbuquerque.pdf: 1449332 bytes, checksum: c633385a51d292f44cfcd06d6b3ab74a (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-07T17:28:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_aamalbuquerque.pdf: 1449332 bytes, checksum: c633385a51d292f44cfcd06d6b3ab74a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T17:28:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_aamalbuquerque.pdf: 1449332 bytes, checksum: c633385a51d292f44cfcd06d6b3ab74a (MD5) Previous issue date: 2012-10-17 / In this work was built a system of hardware and software engaged in a commercial incubator turning it into a platform to study the process of humidity and temperature characteristic of this system. Using the software on a computer can make measurements of controlled variables and modify the values of the manipulated variables, in this case the resistor heating the air in the temperature’s system and the heating resistor of the water in the humidity’s system. Process models were identified and a predictive controller type GPC is designed to meet the criteria defined in the standard NBR IEC 60601-2/19. To verify compliance with the criteria by the controller was built a system of hardware and software to perform some of the tests required by the standard. The performance of the controller was designed compared to the controller pre-existing commercial incubator. It was verified that the controller designed could meet the criteria of the standard more efficiently than the already pre existing business in the incubator. / Neste trabalho foi construido um sistema de hardware e software acoplado em uma incubadora comercial transformando-a em uma plataforma de estudo sobre o processo de umidade e temperatura caracteristico deste sistema. Atraves do software em um computador e possivel fazer medicoes das variaveis controladas e modificar os valores das variáveis manipuladas, neste caso, o resistor de aquecimento do ar, no sistema de temperatura, e o resistor de aquecimento da agua no sistema de umidade. Foram identificados modelos do processo e um controlador preditivo do tipo GPC foi projetado para atender os criterios definidos na norma NBR IEC 60601-2/19. Para verificar o cumprimento destes critérios pelo controlador foi construido um sistema de hardware e software para realizar alguns dos ensaios previstos pela norma, criando um sistema de avaliacao de desempenho do comportamento das grandezas de temperatura e umidade relativa do ar no interior de incubadoras neonatais conforme a norma. O desempenho do controlador projetado foi comparado com o controlador pre existente da incubadora comercial. Foi verificado que o controlador projetado conseguiu atender os critérios da norma com sobre-sinal e erro de regime menores que os obtidos pelo controlador ja pre-existente na incubadora comercial.
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Controle preditivo de sistemas mistos lógicos-dinâmicos

Malacalza, Daniel Esteban January 2004 (has links)
O comportamento dinâmico de um sistema é tradicionalmente descrito por um modelo, em geral associado a um conjunto de equações diferenciais ou de equações de diferenças, onde as variáveis representam grandezas físicas. Sistemas complexos, principalmente na indústria de processos, incorporam elementos com comportamento dinâmico lógico, tais como atuadores e sensores ON-OFF (estados aberto/fechado) ou proposições lógicas (estados verdadeiro/falso). Estes sistemas são denominados “Sistemas Híbridos”, “Sistemas Mistos Lógicos-dinâmicos” ou, simplesmente, “Sistemas Mistos”. Neste trabalho, são apresentadas técnicas que, associando variáveis lógicas a estes elementos, e mediante a incorporação de restrições sobre as variáveis, permitem obter um modelo matemático do sistema misto. Neste caso, técnicas clássicas de controle não permitem a incorporação destas novas variáves e restrições. Como opção de controle de sistemas mistos, é então proposta e estudada uma técnica de controle preditivo baseado em modelo. São apresentados tanto a formulação teórica do problema de controle, quanto exemplos e simulações bem como um estudo de caso de sua aplicação sobre um sistema de equalização de uma planta de tratamento de efluentes.
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Critérios de desempenho e aspectos de robustez na síntese de controladores preditivos adaptativos /

Santos, José Eli Santos dos January 1998 (has links)
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:50:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:03:54Z : No. of bitstreams: 1 138350.pdf: 15645593 bytes, checksum: 891e24c8d67ce5211d0df4171f41cb48 (MD5)
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Controle Preditivo Sintonizado Via Algoritmo Genético Aplicado em Processos Siderúrgicos

ALMEIDA, G. M. 04 March 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3871_TeseDoutoradoGustavoMaiadeAlmeida.pdf: 3148356 bytes, checksum: 8564ce25b35db9a0897c68ecd877f392 (MD5) Previous issue date: 2011-03-04 / O Algoritmo de Controle Preditivo Generalizado (GPC) é um método de projeto poderoso de controle amplamente aplicado em processos industriais. Entretanto, não há nenhuma maneira analítica de se ajustar os parâmetros do GPC, e o método mais usado atualmente é o de tentativa e erro, necessitando, assim, uma certa experiência do operador, além de demandar um certo tempo. Neste trabalho, o algoritmo genético (AG) é usado para fazer a sintonia desses parâmetros em plantas com diversas dinâmicas, tais como: instável, instável com fase não mínima, monovariável invariante e variante no tempo e multivariável irrestrito e restrito. Os resultados apresentados mostram a eficiência do algoritmo proposto em sintonizar quaisquer tipos de plantas lineares monovariáveis e multivariáveis de duas entradas e duas saídas.
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Contribuições aos algoritmos PNMPC e DMC com passo de estabilidade

Picon Yang, Bryant Bruce January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:06:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346007.pdf: 3784281 bytes, checksum: 5b33ee7b8b1094e78fd8e0f42ea1410a (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho são abordados estudos de controle preditivo linear e não linear. Grande parte dos processos existentes na indústrias de petróleo e gás utilizam controladores preditivos. A crescente utilização dessas estratégias pode ser atribuída ao fato de elas facilitarem a declaração de problemas de controle relativamente complexos, como os casos de controle de processos multivariáveis, processos integradores, processos instáveis, processos não lineares e processos com atraso de transporte. A abordagem destes estudos é muito interessante para aplicações industriais em geral, onde a maioria dos processos dinâmicos exibem relações não lineares entre variáveis controladas e manipuladas. Dependendo da aplicação, o algoritmo MPC é muitas vezes escolhido entre um tipo linear ou não linear. Entre as famílias dos MPC lineares e não lineares escolhidos neste trabalho se tem o algoritmo DMC-Recursivo, e o MPC Prático para sistemas não lineares PNMPC, que tem apresentando bons resultados tanto no entorno acadêmico quanto no entorno industrial.O presente trabalho encontra-se dividido em duas partes. Na primeira parte são apresentadas diversos métodos de implementação para o algoritmo PNMPC, com o objetivo principal de medir o tempo de execução dos algoritmos implementados para um estudo de caso. Esta análise mostra que o algoritmo PNMPC pode ser adequadamente aplicado para tratar as não-linearidades em diferentes níveis. O desempenho e o custo computacional de seis implementações diferentes para este controlador são exibidos. Os ensaios de simulação da estratégia de controle em malha fechada de cada um dos controladores são comparados e analisados pela resposta do sistema, o tempo de execução do algoritmo e pelo índice de desempenho obtido pelos mesmos, sob perturbações externas e incertezas paramétricas. Na segunda parte,i apresenta-se uma abordagem que é orientada ao controle de plantas monovariáveis e multivariáveis, com múltiplas incertezas no modelo incluindo: no ganho, nas constantes de tempo e nos atrasos de transporte, que representam todos os casos possíveis presentes nos processos industriais. Neste caso, é implementado o algoritmo MPC com passo de estabilidade, no qual a ação de controle é calculada em duas etapas, garantindo a estabilidade da planta devido à robustez do controlador, provocando uma melhoria na velocidade da rejeição das perturbações não modeladas. Os ensaios de simulação são comparados com o controlador DMC-Recursivo aplicando a filtragem no erro de predição.<br> / Abstract : Techniques of linear and non-linear predictive control are approached in this document. Much of the existing processes in the oil and gas industries use predictive controllers. The increasing use of these strategies can be attributed to the fact that they facilitate the declaration of relatively complex control problems, such as cases like multivariable processes control, integrative processes, unstable processes, non -linear processes and processes with time delays. The approaches of these techniques are very interesting for industrial applications in general because the process in the industry has a non-linear dynamic between the controlled and the manipulated variables. Depending on the application, the MPC algorithm is often chosen from a linear or non-linear type. Among linear and non-linear MPC families chosen in this document has the Recursive DMC algorithm and Practical Non-linear MPC (PNMPC), which has shown good results in the academic and in the industrial environment.This document is divided into two parts. In the first part, several PNMPC algorithm implementation methods are presented, with the main objective of measuring the execution time of each algorithm implemented in a case study. This review shows that the PNMPC algorithm can be applied to treat different levels of nonlinearities. The performance and computational cost of six different implementations for this controller are shown. Simulation tests in the closed-loop control strategy with each controller are compared and analyzed by the system response, the execution time of the algorithm and by the performance index obtained by them under external disturbances and parametric uncertainties. The second part presents an approach that is oriented to the control of mono variables and multivariables plants with multiple uncertainties in the model, including: gains, time constants and time delays, which represent all possible cases in industrial processes. The implemented MPC algorithm with stability step, in which the control action is calculated in two steps guaranteeing the stability of the plant due to the robustness of the controller inducing an improvement in the speed of the rejection of the disturbances not modeled. Simulation tests are compared with the Recursive DMC controller applying the filtering in the prediction error.
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Modelagem simulação e controle de um reator radial empregado na isomerização de xilenos

Ribeiro, Vanja Celia Sales 31 July 2002 (has links)
Orientadores: João Alexandre Ferreira da Rocha Pereira, Maria de Fatima dos Santos Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_VanjaCeliaSales_D.pdf: 3923847 bytes, checksum: ba9e4972364a45d12326dc55825600bd (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O grande interesse comercial pelo processo de isomerização de xilenos é devido à utilização do para-xileno na obtenção de produtos que lhe conferem elevado valor agregado. O reator industrial típico usado nesse processo é adiabático de leito fixo com escoamento radial e fluxo centrípeto. Durante a operação ocorre a redução da atividade do catalisador, provocada por formação e depósito de compostos de carbono, levando a conversão a níveis antieconômicos. A temperatura do reator é mantida através do aquecimento da corrente de alimentação num fomo industrial do tipo caixa com tubos. Os objetivos deste estudo são a elaboração de modelos para o processo catalítico submetido à desativação do catalisador e para o fomo de aquecimento da mistura reagente, e a implementação de uma estratégia de controle avançado para a automatização da planta. O modelo dinâmico desenvolvido para o reator considera a desativação do catalisador. O fomo foi representado por um modelo simplificado onde o tempo é a variável independente. Os resultados obtidos na simulação do sistema evidenciam a validade dos modelos utilizados que permitem a avaliação preliminar qualitativa do comportamento do processo. A característica não estacionária do processo, com grande interação entre as variáveis operacionais, requer o desenvolvimento de sistemas de controle de elevado desempenho, obtidos através da utilização de técnicas digitais avançadas. Foi sugerida uma estratégia de controle em cascata onde a malha primária controla a concentração de para- xileno na saída do reator através da manipulação da temperatura de entrada deste e a malha secundária controla a temperatura de saída do fomo, em função dos dados obtidos no reator, através da manipulação da vazão de combustível. Foram utilizadas as técnicas de controle preditivo com modelo interno !MC e do PID convencional. Os resultados obtidos mostram que a estratégia de controle proposta é eficiente para o controle da concentração de para-xileno na saída do reator. O controlador !MC preditivo apresentou melhores resultados sendo o mais indicado entre os tipos estudados / Abstract: The great commercial interest in xylenes isomerization process is due to the high aggregated value conferred to p-xylene in many industrial applications. Typical industrial adiabatic fixed-bed reactor with radial centripet flow is used in this process. During operation catalyst activity decay uccurs due carbon compounds formation and deposition, reducing reaction conversion to not-economicallevels. Reactor temperature is obtained by the feed flow heating inside an industrial box and tube furnace. The reactor dynamic model developed considers catalyst deactivation. The furnace was represented by a simplified model where time is the independent variable. The objective of this study is the development of process models for the catalitic reaction with decaing activity system and for the feed flow heating furnace system, and the implementation of an advanced control strategy for plant automatization. System Simulation results show the used models validity. They avoid qualitative preHminar evaluation of process behaviour. The process not-estationary characteristic, combined with the great operational vaariables interaction, apply for development of high performance control systems, which use advanced digital design techniques. A cascade control strategy was proposed, where primary control loop has p-xilene concentration as controlled variable and manipulates the reactor input temperature, and the secondary control loop uses the fuel flow as manipulated variable to control the output furnace temperature. The predictive internal model control and PID conventional feedback control techniques were used. The results show the efficiency of the proposed strategy in controlling reactor outlet p-xilene concentration. The predictive !MC controller shows the best results being indicated as the best controller fo that purpose / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química
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Controle preditivo de sistemas mistos lógicos-dinâmicos

Malacalza, Daniel Esteban January 2004 (has links)
O comportamento dinâmico de um sistema é tradicionalmente descrito por um modelo, em geral associado a um conjunto de equações diferenciais ou de equações de diferenças, onde as variáveis representam grandezas físicas. Sistemas complexos, principalmente na indústria de processos, incorporam elementos com comportamento dinâmico lógico, tais como atuadores e sensores ON-OFF (estados aberto/fechado) ou proposições lógicas (estados verdadeiro/falso). Estes sistemas são denominados “Sistemas Híbridos”, “Sistemas Mistos Lógicos-dinâmicos” ou, simplesmente, “Sistemas Mistos”. Neste trabalho, são apresentadas técnicas que, associando variáveis lógicas a estes elementos, e mediante a incorporação de restrições sobre as variáveis, permitem obter um modelo matemático do sistema misto. Neste caso, técnicas clássicas de controle não permitem a incorporação destas novas variáves e restrições. Como opção de controle de sistemas mistos, é então proposta e estudada uma técnica de controle preditivo baseado em modelo. São apresentados tanto a formulação teórica do problema de controle, quanto exemplos e simulações bem como um estudo de caso de sua aplicação sobre um sistema de equalização de uma planta de tratamento de efluentes.
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Controle preditivo de robôs móveis não holonômicos

Kühne, Felipe January 2005 (has links)
O controle de robôs móveis não holonômicos apresenta como principal desafio o fato de estes sistemas não serem estabilizáveis em um ponto através de uma realimentação de estados suave e invariante no tempo, conforme o Teorema de Brockett. Para contornar este resultado, técnicas clássicas utilizam leis de controle variante no tempo ou não suaves (descontínuas). Entretanto, estas técnicas não prevêem durante o cálculo da lei de controle restrições nas variáveis do sistema e assim, muitas vezes, geram entradas de controle que são incompatíveis com uma implementação real. Neste trabalho são desenvolvidos algoritmos de controle preditivo baseado em modelo (MPC) para o controle de robôs móveis não holonômicos dotados de rodas. No MPC, restrições nas variáveis de estado e de controle podem ser consideradas durante o cálculo da lei de controle de uma forma bastante direta. Além disso, o MPC gera implicitamente uma lei de controle que respeita as condições de Brockett. Como o modelo do robô é não linear, é necessário um algoritmo de MPC não linear (NMPC). Dois objetivos são estudados: (1) estabilização em um ponto e (2) rastreamento de trajetória. Através de extensivos resultados de simulação, é mostrada a eficácia da técnica. Referente ao primeiro problema, é feita uma análise comparativa com algumas leis clássicas de controle de robôs móveis, mostrando que o MPC aplicado aqui apresenta uma melhor performance com relação às trajetórias de estado e de controle. No problema de rastreamento de trajetória, é desenvolvida uma técnica linear, alternativa ao NMPC, utilizando linearizações sucessivas ao longo da trajetória de referência, a fim de diminuir o esforço computacional necessário para o problema de otimização. Para os dois problemas, análises referentes ao esforço computacional são desenvolvidas com o intuito de mostrar a viabilidade das técnicas de MCP apresentadas aqui em uma implementação real.

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