Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HelioHCP_DISSERT.pdf: 2649090 bytes, checksum: 4af294fb0fbf94f5f1ce08428f01d668 (MD5) Previous issue date: 2011-12-22 / Induction motors are one of the most important equipment of modern industry. However, in many situations, are subject to inadequate conditions as high temperatures and pressures, load variations and constant vibrations, for example. Such conditions, leaving them more susceptible to failures, either external or internal in nature, unwanted in the industrial process. In this context, predictive maintenance plays an important role, where the detection and diagnosis of faults in a timely manner enables the increase of time of the engine and the possibiity of reducing costs, caused mainly by stopping the production and corrective maintenance the motor itself. In this juncture, this work proposes the design of a system that is able to detect and diagnose faults in induction motors, from the collection of electrical line voltage and current, and also the measurement of engine speed. This information will use as input to a fuzzy inference system based on rules that find and classify a failure from the variation of thess quantities / Os motores de indu??o constituem-se em um dos equipamentos mais importantes da ind?stria moderna. Contudo, em muitas situa??es, ficam sujeitos a condi??es inadequadas como temperaturas e press?es elevadas, varia??es de carga e vibra??es constantes, por exemplo. Tais condi??es, os deixam mais suscept?veis a falhas, seja de natureza externa ou interna, indesejadas no processo industrial. Neste contexto, a manuten??o preditiva desempenha um papel relevante, onde a detec??o e o diagn?stico de falhas conseguidos em tempo h?bil possibilita o aumento do tempo de uso do motor e a possibilidade de diminui??o de custos, causados principalmente, com a parada da produ??o e com a manuten??o corretiva do motor. Diante desta conjuntura, este trabalho prop?e a concep??o de um sistema que seja capaz de detectar e de diagnosticar falhas em motores de indu??o a partir da leitura e da interpreta??o de diagramas fasoriais de tens?o e de corrente de linha e da velocidade do motor, executados por um sistema inteligente baseado em l?gica fuzzy

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValciFV.pdf: 4064929 bytes, checksum: 7505ce5888faec9ca00ba6843780670e (MD5) Previous issue date: 2005-07-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work consists of the creation of a Specialist System which utilizes production rules to detect inadequacies in the command circuits of an operation system and commands of electric engines known as Direct Start. Jointly, three other modules are developed: one for the simulation of the commands diagram, one for the simulation of faults and another one for the correction of defects in the diagram, with the objective of making it possible to train the professionals aiming a better qualification for the operation and maintenance. The development is carried through in such a way that the structure of the task allows the extending of the system and a succeeding promotion of other bigger and more complex typical systems. The computational environment LabView is employed to enable the system / Este trabalho consiste na cria??o de um Sistema Especialista que utiliza regras de produ??o para detec??o de falhas nos circuitos de comandos de um sistema de acionamento e comandos de motores el?tricos conhecido como Partida Direta. Conjuntamente s?o desenvolvidos tr?s outros m?dulos, um para simula??o do diagrama de comandos, um para simula??o de defeitos e outro para corre??o de defeitos no diagrama com o objetivo de possibilitar o treinamento de profissionais visando uma melhor capacita??o para opera??o e manuten??o. O desenvolvimento ? realizado de forma que a estrutura do trabalho permita a amplia??o do sistema e posterior desenvolvimento de outros sistemas t?picos de maior tamanho e complexidade. Para implementa??o do sistema ? utilizado o ambiente computacional LabView

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-28T19:29:10Z No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-29T18:57:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T18:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HaulissonJodyBatistaDaCosta_TESE.pdf: 2105364 bytes, checksum: 02ce6394c65e4f1c777677345eac66c6 (MD5) Previous issue date: 2016-08-22 / A evolu??o da comunica??o sem fio traz suporte a m?ltiplos dispositivos que, simultaneamente, transmitem altas taxas de dados. T?cnicas emergentes de comunica??o LSMIMO permitem explorar o aumento da capacidade para a moderniza??o dos sistemas de transmiss?o. Apesar da pr?pria caracter?stica do canal de multipercurso proporcionar efici?ncia espectral, a complexidade computacional dos m?todos de detec??o LS-MIMO tornam-se proibitivos em sistemas com elevada quantidades de antenas. Procurando aumentar a quantidade de antenas empregadas na detec??o MIMO, este trabalho prop?e adaptar o m?todo iterativo de Richardson ao conceito de matrizes aleat?rias estabelecido por Marchenko-Pastur e ao conceito de execu??o paralela de modo a adequ?-lo ? aplica??o em sistema LS-MIMO. O m?todo iterativo de Richardson exige condi??es para resolu??o linear que restringem sua ampla aplica??o. Contudo, a compreens?o do canal permite estabelecer adapta??es que suprem as exig?ncias do m?todo. Os efeitos do canal conceituados por Marchenko-Pastur permitem modificar o m?todo, atrelando a estabilidade ? quantidade de antenas de maneira que o aumento dessa propor??o contribui tanto para a melhoria da converg?ncia quanto para a redu??o relativa das itera??es. Adicionalmente, a execu??o compartilhada com o m?todo de decodifica??o proporciona uma divis?o de carga de trabalho, de modo a permitir uma taxa de transfer?ncia que supera outros m?todos. Os resultados levantados a partir das an?lises comparativas entre outras propostas de execu??o paralela mostraram de forma in?dita a capacidade de detec??o em larga escala. Ainda, a proposta mostrou um n?vel de adaptabilidade que permite variar a rela??o entre taxa de transfer?ncia de dados e complexidade. Nesse sentido, o m?todo mostrou que com taxas de transmiss?o equipar?veis com outras propostas permite aumentar seu desempenho em 150% abdicando 1,75 dB da rela??o sinal ru?do. Baseando-se nessa abordagem, o sistema mostra um desempenho superior as outras estrat?gias executadas em GPU que apontam um incremento significativo na capacidade de transmiss?o paralela. A proposta, tamb?m, mostra aspectos escal?veis que permitem alcan?ar um desempenho na ordem de Gb=s pela inser??o de outros dispositivos (GPUs) operando paralelamente no sistema. / The evolution of wireless communications must support multiples devices and maintain high-speed data transmission. The emerging Large-Scale MIMO techniques allows improving the capacity for the next generations of communications systems. Although the benefit of multipath involves the spectral efficiency, the computational complexity of LS-MIMO detection becomes prohibitive in large systems. Seeking to overcome it, we propose to adapt the Richardson iterative method to the LS-MIMO with random matrices theory by concepts of Marchenko-Pastur and parallel executions. This method requires restricted conditions for the linear resolution that limits its applications. However, the channel knowledge allows establishing adaptations that supply the requirements of the method. The channel effect explained by Marchenko-Pastur allows associating the stability of the process with an increase in the numbers of antennas that contributed to improved the convergence and reduction the iterations. Furthermore, the shared execution with decoding blocks provide a workload distribution that surpasses the throughput of others detections. The results achieved from the comparative analysis of other proposals showed an unprecedented way to increase capability on the large scale detection and provides an efficient parallel processing. Also, the proposal demonstrated a level of adaptability that allows diversifying the association between transmission rate and complexity. Therefore, the implementation of Richardson detection establishes that the transmission rate is comparable with other projects and the increasing of 1.74dB SNR improve 150% at throughput. Based on this approach, the execution shows a significant increase in parallel transmission capacity when implemented on GPU. Also, the implementation shows scalable aspects that allow increasing the performance to Gb/s by insertion of others parallels devices (GPUs) in the system.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T15:43:01Z No. of bitstreams: 1 RafaelCardosoPereira_DISSERT.pdf: 1817897 bytes, checksum: 903100b393275d014c5095608b4e8e81 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-09T13:54:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RafaelCardosoPereira_DISSERT.pdf: 1817897 bytes, checksum: 903100b393275d014c5095608b4e8e81 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T13:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelCardosoPereira_DISSERT.pdf: 1817897 bytes, checksum: 903100b393275d014c5095608b4e8e81 (MD5) Previous issue date: 2017-06-21 / A habilidade de seguir ou de se mover acompanhando uma pessoa ou um objeto especificado, capaz de se deslocar, ? uma per?cia necess?ria em diversos agentes aut?nomos. Tais agentes s?o amplamente utilizados para realizar v?rias tarefas presentes no cotidiano, podendo ser aplicados tanto em tarefas corriqueiras, como em carrinhos de supermercado ou limpeza de ambientes, quanto ?s tarefas de mais alto risco, como em grandes ind?strias ou carros aut?nomos. A ideia apresentada aqui ? a de desenvolver um m?todo de rastreamento e persegui??o de alvo aplic?vel ? rob?s m?veis terrestres com rodas que possuem restri??es em sua movimenta??o, que fazem com que t?cnicas de controle padr?o nem sempre possam ser aplicadas. O trabalho desenvolvido aqui tamb?m leva em considera??o a utiliza??o de uma t?cnica de detec??o de alvo que possa se tornar adapt?vel a praticamente qualquer tipo de alvo estipulado pelo projetista de acordo com as necessidades de sua aplica??o. O desenvolvimento dos m?todos propostos foram realizados agregando t?cnicas de reconhecimento de padr?es utilizados em c?meras de padr?o RGB comuns, t?cnicas de estimativa de posi??o e orienta??o e algoritmos de controle inteligentes, que possuem baixo custo computacional, aplic?veis a rob?s com restri??es de movimenta??o. / The ability to follow or move along with a specified moving person or object, is a necessary skill in several autonomous agents. Such agents are widely used to perform various tasks in everyday life, and they can be applied either in everyday tasks, such as in supermarket carts or cleaning environments, as well in high-risk tasks like large industries or autonomous cars. The idea presented here is to develop a target tracking and following method applicable to mobile wheeled land robots that have restrictions on their movement, which means that standard control techniques cannot always be applied. The work developed here also takes into account the use of a target detection technique that can be adapted to practically any type of target stipulated by the designer according to the needs of its application. The development of the proposed methods is accomplished by adding standard recognition techniques used in common RGB type cameras, position estimation and orientation techniques, and intelligent control algorithms, with a low computational cost, applicable to robots with movement restrictions.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-01T21:17:52Z No. of bitstreams: 1 LuizFernandoVirginioDaSilva_DISSERT.pdf: 4917021 bytes, checksum: 80294a6de65d56abadd8696d441746c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-07T22:41:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuizFernandoVirginioDaSilva_DISSERT.pdf: 4917021 bytes, checksum: 80294a6de65d56abadd8696d441746c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T22:41:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizFernandoVirginioDaSilva_DISSERT.pdf: 4917021 bytes, checksum: 80294a6de65d56abadd8696d441746c6 (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Alguns dos maiores problemas nas grandes cidades est?o relacionados com a mobilidade urbana. Problemas como congestionamentos e acidentes impactam diretamente, de modo negativo na sociedade, e s?o muitas vezes atribu?dos ? falta de planejamento urbano por parte dos governantes, ? falta de pol?ticas p?blicas e projetos de pesquisa que proporcionem uma solu??o, mesmo que de forma parcial, ao problema. Estas projetos de pesquisa dependem de dados que devem ser coletados in loco nas principais avenidas e ruas da cidade, hoje realizado de forma manual atrav?s da observa??o de imagens geradas por c?meras de CFTV (Circuito Fechado de TV), principal meio de vigil?ncia no tr?nsito. Assim, surge a necessidade de uma solu??o que seja capaz de automatizar a coleta destes dados de forma a reduzir custos com pessoal, otimizar o trabalho e reduzir, tamb?m, erros oriundos deste tipo de opera??o. Desta forma, propomos um m?todo capaz de coletar estes dados de forma autom?tica, em tempo real, utilizando estas imagens de v?deos para subsidiar pesquisas e detectar poss?veis a??es no tr?nsito. Nosso m?todo consiste em um fluxo sequencial de atividades o qual submetemos as imagens. Primeiro, utilizamos segmenta??o por movimento para detectar objetos em movimento. Em seguida, aplicamos, em cada objeto segmentado, uma adapta??o do m?todo de Viola-Jones para refinar a busca na detec??o de ve?culos, classificando-os. Nesta etapa, tratamos situa??es de oclus?o, fen?meno comum de sobreposi??o de objetos que interfere diretamente nos resultados, e, por fim, aplicamos o m?todo de Senior para rastreamento de cada ve?culo classificado a fim de obtermos dados relevantes do tr?fego, inicialmente a dire??o, velocidade e intensidade do fluxo. Submetemos alguns v?deos coletados em uma avenida de grande circula??o a fim de testarmos nosso m?todo. Como resultado, constru?mos um modelo eficiente e com custo computacional baixo capaz de tratar situa??es de oclus?o sob diferentes condi??es de ilumina??o, sendo esta a principal contribui??o deste trabalho. / Some of the major problems in large cities are related to urban mobility. Problems such as traffic jams and vehicle accidents directly impact society in a negative way, and are usually attributed to lack of urban planning from governments, the lack of public policies or research projects aimed at solving this problems, even if partially. These researche projects depend on data that must be collected in loco on the main avenues and streets of the city, that are now performed manually through the observation of images captured by CCTV cameras (Closed Circuit TV), the main means of traffic surveillance in the city. Thus, there is a need for a solution that is able to automaticaly collect these data in order to reduce costs with personnel, optimize the work and also reduce errors that arise from this operation. In this way, we propose a method capable of collecting this data automatically, in real time, using these video images to support the researche projects and explore possible actions in traffic management. Our method consists of a continuous flow of activities that use the collected images. First, it uses motion segmentation to detect moving objects. Then, we apply, in each segmented object, an adaptation of the Viola-Jones method to refine the search in the detection of vehicles, classifying them. In this step, we deal with occlusion situations, a common phenomenon of objects overlapping that directly interfere on results. Finally, we apply the Senior method to track each vehicle in order to obtain relevant traffic data, initially direction, speed and intensity of flow. We submit some videos collected on a large avenue to test our method. As a result, we construct an efficient model with low computational cost capable of handling situations of occlusion in distincts lighting conditions, which is the main contribution of this work.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2018-02-19T18:35:33Z No. of bitstreams: 1 THIAGO DE ALMEIDA CORREIA.pdf: 4124942 bytes, checksum: 5f6dc7a856830e61da5524f9c2986e14 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-19T18:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO DE ALMEIDA CORREIA.pdf: 4124942 bytes, checksum: 5f6dc7a856830e61da5524f9c2986e14 (MD5) Previous issue date: 2017-12-15 / Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas ? PUC Campinas / This document presents a planning and communication strategy in wireless sensor networks for the real-time detection of forest fires. Wireless sensor networks, even being a low-cost technology, can be used for risk applications such as in the forest fire prevention and detection, effectively compared to other technologies more expensive. They can also be used in the monitoring of information that could contribute to diagnose the cause of a particular forest fire. The communication strategy was implemented in a wireless sensor network installed in a eucalyptus forest. In addition to the communication strategy, this project carried out a physical planning of the area, to locate the best points of installation of the sensor nodes. In both tests were used radio modules operating at 915 MHz. The geographic localization of each radio module was planned based on the intensity of the signal received by each module and considering its position within a mesh topology. The effectiveness of the communication strategy was measured through the PER and the average delay. The robustness of the strategy in case of radio module failure were also investigated and evaluated. / No presente trabalho ? apresentada uma estrat?gia comunica??o em redes de sensores sem fio para a detec??o em tempo real de inc?ndios florestais. Redes de sensores sem fios mesmo sendo uma tecnologia de baixo custo, podem ser utilizadas para aplica??es de risco como na preven??o e detec??o de inc?ndios florestais, de forma eficaz comparada com outras tecnologias mais caras. Elas tamb?m podem ser utilizadas na coleta de informa??es contribuindo em diagnosticar a causa de um determinado inc?ndio florestal. A estrat?gia de comunica??o foi implementada em uma rede de sensores sem fio instalada dentro de uma floresta de eucalipto. Al?m da estrat?gia de comunica??o este projeto realizou um planejamento f?sico da ?rea, para localizar os melhores pontos de instala??o dos n?s sensores. Para ambos os testes foram utilizados m?dulos de r?dio operando em 915 MHz. O posicionamento geogr?fico de cada m?dulo de r?dio foi planejado baseando-se na intensidade do sinal recebido por cada m?dulo e considerando o seu posicionamento dentro de uma topologia em malha. A efic?cia da estrat?gia de comunica??o foi mensurada atrav?s dos par?metros: taxa de perda de pacotes, atraso m?dio da coleta e processamento dos pacotes. A robustez da estrat?gia perante falhas do m?dulo de r?dio, tamb?m foi investigada e avaliada.

Made available in DSpace on 2015-03-03T13:59:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabriellJMA_DISSERT.pdf: 1371633 bytes, checksum: 92e16086f0ca63a45223381e044469ad (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / In February 2011, the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) has published a new Technical Rules for Handling Land Pipeline Petroleum and Natural Gas Derivatives (RTDT). Among other things, the RTDT made compulsory the use of monitoring systems and leak detection in all onshore pipelines in the country. This document provides a study on the method for detection of transient pressure. The study was conducted on a industrial duct 16" diameter and 9.8 km long. The pipeline is fully pressurized and carries a multiphase mixture of crude oil, water and natural gas. For the study, was built an infrastructure for data acquisition and validation of detection algorithms. The system was designed with SCADA architecture. Piezoresistive sensors were installed at the ends of the duct and Digital Signal Processors (DSPs) were used for sampling, storage and processing of data. The study was based on simulations of leaks through valves and search for patterns that characterize the occurrence of such phenomena / Em fevereiro de 2011, a Ag?ncia Nacional de Petr?leo, G?s Natural e Biocombust?veis (ANP) publicou o novo Regulamento Tecnico de Dutos Terrestres para Movimenta??o de Petr?leo, Derivados e Gas Natural (RTDT). Entre outros aspectos, o RTDT tornou obrigat?rio o emprego de sistemas de monitoramento e detec??o de vazamentos em todos os dutos terrestres do pa?s. Este documento traz um estudo sobre o m?todo de detec??o por transiente de press?o. O estudo foi realizado num duto industrial de 16" de di?metro e 9,8 Km de extens?o. O duto e totalmente pressurizado e transporta uma mistura multif?sica de ?leo bruto, ?gua e g?s natural. Para a realiza??o do estudo, foi constru?da uma infraestrutura de aquisi??o de dados e valida??o de algoritmos de detec??o. O sistema foi concebido com arquitetura SCADA. Sensores piezoresistivos foram instalados nas extremidades do duto e Processadores Digitais de Sinais (DSPs) foram usados para a amostragem, armazenamento e processamento dos dados. O estudo se baseou na realiza??o de simula??es de vazamentos por meio de valvulas e busca por padr?es que caracterizassem a ocorr?ncia de tais fen?menos

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreFOAD_DISSERT.pdf: 2002320 bytes, checksum: 0ebf2e7fb75a8ce59284dc72a43ef7ba (MD5) Previous issue date: 2012-05-18 / The separation methods are reduced applications as a result of the operational costs, the low output and the long time to separate the uids. But, these treatment methods are important because of the need for extraction of unwanted contaminants in the oil production. The water and the concentration of oil in water should be minimal (around 40 to 20 ppm) in order to take it to the sea. Because of the need of primary treatment, the objective of this project is to study and implement algorithms for identification of polynomial NARX (Nonlinear Auto-Regressive with Exogenous Input) models in closed loop, implement a structural identification, and compare strategies using PI control and updated on-line NARX predictive models on a combination of three-phase separator in series with three hydro cyclones batteries. The main goal of this project is to: obtain an optimized process of phase separation that will regulate the system, even in the presence of oil gushes; Show that it is possible to get optimized tunings for controllers analyzing the mesh as a whole, and evaluate and compare the strategies of PI and predictive control applied to the process. To accomplish these goals a simulator was used to represent the three phase separator and hydro cyclones. Algorithms were developed for system identification (NARX) using RLS(Recursive Least Square), along with methods for structure models detection. Predictive Control Algorithms were also implemented with NARX model updated on-line, and optimization algorithms using PSO (Particle Swarm Optimization). This project ends with a comparison of results obtained from the use of PI and predictive controllers (both with optimal state through the algorithm of cloud particles) in the simulated system. Thus, concluding that the performed optimizations make the system less sensitive to external perturbations and when optimized, the two controllers show similar results with the assessment of predictive control somewhat less sensitive to disturbances / Os m?todos de separa??o de ?leo e ?gua possuem, em sua maioria, aplica??es reduzidas devido ao custo operacional, a baixa efici?ncia de separa??o e ao alto tempo de processamento da separa??o. Por?m, Esses m?todos de tratamento s?o importantes devido a necessidade de extra??o dos contaminantes mais indesejados no processo de produ??o do petr?leo, a ?gua, e ao mesmo tempo, a concentra??o de ?leo na ?gua deve ser m?nima (da ordem de 40 a 20ppm) para o descarte regular da fase aquosa ao mar. A partir dessa necessidade de tratamento prim?rio objetiva-se, neste trabalho, estudar e implementar algoritmos de identifica??o para modelos polinomiais NARX em malha fechada, detectando a estrutura dos modelos, e comparar estrat?gias de controle PI e preditivo utilizando os modelos NARX (Nonlinear Auto-Regressive with Exogenous Input) atualizados online em uma combina??o de separador trif?sico em s?rie com tr?s baterias de hidrociclones. Os objetivos principais deste trabalho s?o obter um processo otimizado de separa??o trif?sica que regule o sistema, mesmo na presen?a de golfadas; mostrar que e poss?vel obter sintonias otimizadas para os controladores analisando a malha como um todo; e, avaliar e comparar as estrat?gias de controle PI e preditivo aplicadas ao processo. Para cumprir estes objetivos foi utilizado um simulador para representar o separador trif?sico e os hidrociclones, al?m de desenvolvidos algoritmos de identifica??o de sistemas (NARX) utilizando MQR (M?nimos Quadrados Recursivo), aliados a m?todos de detec??o de estrutura de modelos. Tamb?m foram implementados algoritmos de controle preditivo com modelos NARX atualizados online, e algoritmos de otimiza??o que utilizam PSO (Particle Swarm Optimization). O trabalho finaliza com a compara??o de resultados obtidos a partir da utiliza??o dos controladores PI e preditivo no sistema simulado ambos com par?metros otimizados atrav?s do algoritmo de nuvem de part?culas, e concluindo que as otimiza??es realizadas tornam o regulat?rio menos sens?vel a perturba??es externas (golfadas) e quando otimizados os dois controladores apresentam resultados similares, sendo os resultados do preditivo um pouco menos sens?vel as perturba??es

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoSJC_TESE.pdf: 2605632 bytes, checksum: cc7fdbd9d8d7dfe3adac23f17fab1ae2 (MD5) Previous issue date: 2014-05-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, we propose a two-stage algorithm for real-time fault detection and identification of industrial plants. Our proposal is based on the analysis of selected features using recursive density estimation and a new evolving classifier algorithm. More specifically, the proposed approach for the detection stage is based on the concept of density in the data space, which is not the same as probability density function, but is a very useful measure for abnormality/outliers detection. This density can be expressed by a Cauchy function and can be calculated recursively, which makes it memory and computational power efficient and, therefore, suitable for on-line applications. The identification/diagnosis stage is based on a self-developing (evolving) fuzzy rule-based classifier system proposed in this work, called AutoClass. An important property of AutoClass is that it can start learning from scratch". Not only do the fuzzy rules not need to be prespecified, but neither do the number of classes for AutoClass (the number may grow, with new class labels being added by the on-line learning process), in a fully unsupervised manner. In the event that an initial rule base exists, AutoClass can evolve/develop it further based on the newly arrived faulty state data. In order to validate our proposal, we present experimental results from a level control didactic process, where control and error signals are used as features for the fault detection and identification systems, but the approach is generic and the number of features can be significant due to the computationally lean methodology, since covariance or more complex calculations, as well as storage of old data, are not required. The obtained results are significantly better than the traditional approaches used for comparison / Este trabalho prop?e um algoritmo de dois estagios para detec??o e identifica??o de falhas, em tempo real, em plantas industriais. A proposta baseia-se na analise de caracter?sticas selecionadas utilizando estimativa de densidade recursiva e um novo algoritmo evolutivo de classifica??o. Mais especificamente, a abordagem proposta para detec??o e baseada no conceito de densidade no espa?o de dados, o que difere da tradicional fun??o densidade de probabilidade, porem, sendo uma medida bastante util na detec??o de anormalidades/outliers. Tal densidade pode ser expressa por uma fun??o de Cauchy e calculada recursivamente, o que torna o algoritmo computacionalmente eficiente, em termos de processamento e memoria, e, dessa maneira, apropriado para aplica??es on-line. O estagio de identifica??o/diagnostico e realizado por um classificador baseado em regras fuzzy capaz de se auto-desenvolver (evolutivo), chamado de AutoClass, e introduzido neste trabalho. Uma propriedade importante do AutoClass e que ele e capaz de aprender a partir do zero". Tanto as regras fuzzy, quanto o numero de classes para o algoritmo n?o necessitam de pre-especifica??o (o numero de classes pode crescer, com os rotulos de classe sendo adicionados pelo processo de aprendizagem on-line), de maneira n~ao-supervisionada. Nos casos em que uma base de regras inicial existe, AutoClass pode evoluir/desenvolver-se a partir dela, baseado nos dados adquiridos posteriormente. De modo a validar a proposta, o trabalho apresenta resultados experimentais de simula??o e de aplica??es industriais reais, onde o sinal de controle e erro s?o utilizados como caracter?sticas para os estagios de detec??o e identifica??o, porem a abordagem e generica, e o numero de caracter?sticas selecionadas pode ser significativamente maior, devido ? metodologia computacionalmente eficiente adotada, uma vez que calculos mais complexos e armazenamento de dados antigos n?o s?o necess?rios. Os resultados obtidos s?o signifificativamente melhores que os gerados pelas abordagens tradicionais utilizadas para compara??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoPAB.pdf: 1121359 bytes, checksum: 0140c2cdd16358b4d1f4ee69b79c5b3c (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Large efforts have been maden by the scientific community on tasks involving locomotion of mobile robots. To execute this kind of task, we must develop to the robot the ability of navigation through the environment in a safe way, that is, without collisions with the objects. In order to perform this, it is necessary to implement strategies that makes possible to detect obstacles. In this work, we deal with this problem by proposing a system that is able to collect sensory information and to estimate the possibility for obstacles to occur in the mobile robot path. Stereo cameras positioned in parallel to each other in a structure coupled to the robot are employed as the main sensory device, making possible the generation of a disparity map. Code optimizations and a strategy for data reduction and abstraction are applied to the images, resulting in a substantial gain in the execution time. This makes possible to the high level decision processes to execute obstacle deviation in real time. This system can be employed in situations where the robot is remotely operated, as well as in situations where it depends only on itself to generate trajectories (the autonomous case) / Grandes esfor?os t?m sido despendidos pela comunidade cient?fica em tarefas de locomo??o de rob?s m?veis. Para a execu??o deste tipo de tarefa, devemos desenvolver no rob? a habilidade de navega??o no ambiente de forma segura, isto ?, sem que haja colis?es contra objetos. Para que isto seja realizado, faz-se necess?rio implementar estrat?gias que possibilitem a detec??o de obst?culos. Neste trabalho, abordamos este problema, propondo um sistema capaz de coletar informa??es sensoriais e estimar a possibilidade de ocorr?ncia de obst?culos no percurso de um rob? m?vel. C?meras est?reo, posicionadas paralelamente uma ? outra, numa estrutura acoplada ao rob?, s?o empregadas como o dispositivo sensorial principal, pos- sibilitando a gera??o de um mapa de disparidades. Otimiza??es de c?digo e uma estrat?gia de redu??o e abstra??o de dados s?o aplicadas ?s imagens, resultando num ganho substancial no tempo de execu??o. Isto torna poss?vel aos processos de decis?o de mais alto n?vel executar o desvio de obst?culos em tempo real. Este sistema pode ser empregado em situa??es onde o rob? seja tele-operado, bem como em situa??es onde ele dependa de si pr?prio para gerar trajet?rias (no caso aut?nomo)