Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282702.pdf: 3991929 bytes, checksum: 771ec652df5aad4f644248a988a82aed (MD5) / A Teoria de Controle Supervisório (TCS) permite a síntese automática de supervisores não bloqueantes que habilitem todas e apenas as sequências que satisfaçam especificações de segurança para um sistema a eventos discretos temporizado. O supervisor ótimo que satisfaz as especificações de recursos, roteiros e prazos para problema do tipo jobshop contém todas as soluções de escalonamento possíveis. No entanto, o crescimento do número de estados dos modelos pode inviabilizar a solução para problemas reais. Nessa pesquisa, uma nova proposta de modelagem dos autômatos temporizados é desenvolvida com o objetivo de reduzir o tamanho dos modelos. Propõe-se também um algoritmo eficiente para síntese de escalonamento baseada na composição incremental dos roteiros de produção e prazos das tarefas e um método de bissecção para minimização do tempo de produção global e também dos tempos de produção de cada tarefa. Este método é aplicado a um estaleiro de reparo naval para o escalonamento das atividades nos cinco recursos principais para execução de dez obras distintas. Também foi desenvolvido um sistema que integra o planejamento da produção com uma ferramenta de síntese automática de supervisores para que o usuário não precise estar familiarizado com a TCS. / The Supervisory Control Theory (SCT) allows automatic synthesis of nonblocking supervisors that ensures safety specifications to a timed discrete event system. The optimal supervisory that ensures the resources specifications, production routers, and due dates to the problem of jobshops provides all the possible solutions of scheduling. However, the size of the state space of the models can make impracticable the solution of such a problem. In this dissertation, a new modeling approach is proposed for the timed automata models in order to expressively reduce the size of the models. Also, it is proposed an efficient algorithm for the optimal schedules based on an incremental synthesis of the production routers and due dates. A method of bisection was developed to minimize of total production time and the lead times of jobs as well. This method is applied to a repair shipyard to schedule its activities in the five main resources and ten orders. From the research was developed a system that integrates the production planning with a tool of automatic synthesis of supervisors in order to make the interface an easier place for those users who are not used to SCT.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282494.pdf: 2943801 bytes, checksum: 3d0e16f5fad2905cd12bb516b792d21d (MD5) / Frente aos problemas de trânsito existentes atualmente, algumas soluções estão sendo estudadas. Este documento descreve um veículo estreito de três rodas de cambagem variável, que visa a melhor utilização do espaço das vias existentes. O documento inclui um modelo dinâmico do triciclo com 9 graus de liberdade e o projeto de três controladores de inclinação: PID com compensação estática da não-linearidade, controle via energy shaping e controle por realimentação linearizante. Ao final, são apresentados os resultados de simulação computacional para cada controlador considerando variação de parâmetros do modelo e perturbações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282504.pdf: 1512228 bytes, checksum: d45bf57160c2aa54da5d0c2cb218d5a4 (MD5) / Este trabalho apresenta técnicas de análise de estabilidade de sistemas não lineares e estratégias de controle de sistemas chaveados com uma proposta de formulação para máquinas de indução, ambos utilizando LMIs como ferramenta de trabalho. Inicialmente, uma nova técnica para se avaliar a estabilidade local, regional e global de sistemas não lineares é apresentada. Os sistemas podem apresentar não linearidades do tipo polinomial, racional e com incerteza paramétrica, e são utilizadas funções de Lyapunov deste mesmo tipo. A abordagem regional conta com a possibilidade de se utilizar a união de politopos para estimar regiões de atração não convexas e da abordagem global tem-se uma técnica para evitar o crescimento do número de LMIs que ocorre na abordagem politópica. Pretende-se aplicar estas técnicas futuramente nos sistemas não lineares chaveados, como a máquina de indução. Na sequência, é mostrada uma técnica de projeto de estratégias de chaveamento, cujo objetivo principal é garantir estabilidade e desempenho de sistemas comutados. Para isso, a metodologia usada é baseada na teoria de estabilidade de Lyapunov, de modo a descrever as condições necessárias para a lei de chaveamento em forma de LMIs e resolvê-las usando pacotes computacionais existentes. Ao final, é apresentada a modelagem da máquina de indução de maneira genérica, denotando as diferenças para os casos desta operando como motor ou gerador, e a sua forma de acionamento utilizando inversores de tensão. Em seguida, são definidas as LMIs e a estabilidade de sistemas juntamente à suas propriedades básicas para então mostrar o desenvolvimento da estratégia de chaveamento proposta e os resultados atingidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280714.pdf: 1879418 bytes, checksum: a33fc99ebce29814201586ce6780a6d6 (MD5) / Sistemas de detecção de intrusão (IDSs) têm sido projetados para analisar dados coletados em redes ou em máquinas. Um IDS pode aplicar uma abordagem de análise baseada em assinaturas, similar a um software anti-vírus. Contudo, um IDS baseado em assinaturas não detecta ataques desconhecidos, porque o seu banco de assinaturas está desatualizado ou porque nenhuma assinatura está disponível ainda. Para superar essa limitação, os pesquisadores têm desenvolvido IDSs baseados em anomalias. A abordagem baseada em anomalias é capaz de detectar ataques desconhecidos, modificações de ataques conhecidos, novos ataques e ataques direcionados. Este trabalho apresenta os principais esforços presentes na literatura sobre IDSs fazendo uma comparação entre os sistemas atualmente disponíveis. Depois apresenta uma nova arquitetura de IDS baseado em anomalias que utiliza técnicas de inteligência artificial para construir um classificador neural em uma primeira camada e uma segunda camada de verificação, que visa altas taxas de detecção e baixas taxas de falsos alertas gerados pelo sistema construído. Por fim, apresenta um protótipo do sistema, o Polvo-IIDS e analisa os resultados de testes efetuados, com algumas conclusões e perspectivas futuras. / In this master dissertation, we show that Intrusion Detection Systems (IDSs) have been designed to analyze data collected from networks or hosts. An IDS may apply an analysis approach based on signatures, in this case is very similar to a software anti-virus. However, a signature-based IDS cannot detect unknown attacks, because its bank signature is outdated or because there is no signature available yet. In order to overcome this limitation, researchers have developed anomaly-based IDSs. The anomaly-based approach can detect unknown attacks, modifications of known attacks, attacks as soon as they occur and targeted attacks. This work presents the main efforts by Intrusion Detection Systems in the literature, doing a comparison between the systems currently available. Then we present a new anomaly-based IDS architecture that uses artificial intelligence techniques to build a first layer with a neural classifier and a second layer of verification, which aims high detection rates and low rates of false alert generated by the system built. Finally, we present a prototype system Polvo-IIDS, the results of tests performed, some conclusions and future perspectives on the proposed model.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278164.pdf: 1317908 bytes, checksum: d670d306681d43ec71c6cd61ff35983f (MD5) / Esta dissertação descreve uma extensão ao Serviço de Consenso proposto por Guerraoui e Schiper. O objetivo é prover uma forma padronizada para implementar protocolos de acordo tolerantes a faltas bizantinas usando um serviço tolerante a faltas de intrusão construídos sobre tecnologias de virtualização. Para isto, implementamos um Serviço Genérico de Consenso (SGC). SGC separa as especificidades de diferentes problemas de acordo do consenso de uma forma clara, utilizando uma interação cliente-servidor, permitindo total independência entre protocolos de consenso utilizados e especializações específicas ao problema. Será mostrado o funcionamento do SGC, suas propriedades e como utilizá-lo para para resolver alguns problemas de acordo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T10:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285897.pdf: 1812523 bytes, checksum: e3e125c535618fa9f455b09e1a9769cb (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de uma metodologia de projeto para o controle de plantas não lineares causais com restrições e tempos mortos dominantes, que operem em zonas de equilíbrio estáveis, tendo como base o controlador preditivo baseado em modelos locais e que contemple aspectos de robustez. Este controlador deve ser simples de implementar e aplicar, com baixo custo computacional. Para alcançar estes objetivos se estuda, se implementa, se analisa e se compara com outras técnicas existentes, um gerenciador de modelo local que captura com precisão a dinâmica não linear do processo entre pontos de operação, fazendo uso do modelo não linear da planta. Esta característica, combinada com uma sintonia on-line da penalização do controle, outorga ao sistema uniformidade no comportamento da saída e controle da planta em toda sua faixa de operação. Como algoritmo base, se usa um controlador preditivo DTC-GPC que combina as boas características dos controladores preditivos com um compensador de tempos mortos robusto. Este novo algoritmo é aplicado em várias plantas mediante simulação e também se implementa numa planta real. Os resultados mostram que o desempenho da nova proposta é superior a outras técnicas, seja de modelos locais e outras conhecidas, cumprindo também com as algumas das características desejadas para sua aplicação industrial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pòs-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T11:46:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281046.pdf: 5728488 bytes, checksum: e26f772d8b16c6dc3c708404274b866d (MD5) / A realização de experimentos reais em Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) permite aos pesquisadores obterem resultados mais precisos se comparado com simulações. Isto pode ser aplicado, por exemplo, para entender e avaliar novos protocolos MAC, algoritmos de roteamento e também estimadores de qualidade de enlace. Contudo, a experimentação real exige o uso de ferramenta computacional apropriada, chamada de testbed. Por esta razão, nesta dissertação propomos um novo testbed para realizar experimentos em RSSF para avaliar estimadores de qualidade de enlace. Nosso testbed é constituído por: (i) componentes de hardware disponíveis no mercado para realizar experimentos e coletar dados; (ii) uma ferramenta de software para controlar e analisar os experimentos. Apresentamos um estudo de caso do testbed para realizar a avaliação de desempenho de diferentes estimadores de qualidade de enlace. Os resultados coletados foram de fundamental importância para criação de um novo estimador de qualidade de enlace no contexto de um trabalho relacionado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:29:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300294.pdf: 2267086 bytes, checksum: c73420622a8f7e133cb361a92c3dcc79 (MD5) / Com o crescimento da TV Digital Interativa (TVDI) um novo modelo de aplicações torna-se imprescindível no cenário TV Digital, isto implica na necessidade de ter-se mecanismos que propiciem a execução de forma determinística ou, ao menos, satisfatória das aplicações para TV Digital. Este trabalho propõe a criação de um modelo para execução de aplicações para TV Digital baseadas na linguagem Java que implementam especificação Globally Executable MHP (GEM). Para isso, é proposta uma integração entre a extensão da linguagem Java para Real Time, a Real Time Specification for Java (RTSJ), com o modelo de Java TV, possibilitando a definição de um novo modelo capaz de proporcionar melhor gerenciamento de recursos ligados às aplicações. Esse modelo permite que as aplicações para TV Digital possam expressar suas restrições temporais soft, tornando possível a criação de mecanismos para tratamento e controle de sobrecargas / With the increase of the Interactive Digital TV (IDTV), a new model of applications becomes essential in the Digital TV scenario. This implies the need of having mechanism that provides the execution in a deterministic way or, at least, satisfactory of the Digital TV applications. This work proposes the creation of a model for execution of Digital TV applications based on Java language, implementing specification Globally Executable MHP (GEM). For that, it is proposed an integration between the Java language extension for Real Time, the Real Time Specification for Java (RTSJ) and the Java TV model, allowing the definition of a model capable of providing better management to the applications resources. This model allows digital TV application to express their soft timing constraints, making possible the creation of mechanism for the overload control and treatment

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianopolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298009.pdf: 46395647 bytes, checksum: a191f8e1e5b3c599b284cf892e2f9bda (MD5) / Os fluidos extraídos dos poços de produção de petróleo são, em geral, uma composição de óleo, gás, água salgada e sedimentos, onde água e óleo podem formar uma emulsão. Para a indústria do petróleo é de vital interesse conhecer a quantidade de água existente nestes fluidos para poder controlar e melhorar os processos em todas as fases da produção do petróleo. Na área de produção, mais especificamente, na área de bombeamento, transporte e medição dos fluidos produzidos, novos conceitos estão surgindo para, então, reduzir o custo e aumentar a confiabilidade do sistema de produção na sua totalidade. Neste âmbito, os separadores e medidores convencionais estão, pouco a pouco, sendo substituídos por novas concepções tais como unidades de separação compactas e medidores multifásicos. Desta maneira, o objetivo deste trabalho é contribuir para o desenvolvimento de um sistema de medição multifásica com um estágio de separação parcial gás-líquido que incorpore as características necessárias para a sua aplicação nos novos cenários de exploração e produçãao de gás e petróleo. Para tanto propõe-se a utilização de um duto helicoidal para promover a segregação das fases e um sensor para monitorar a fração de água em um escoamento bifásico de água e óleo, utilizando técnicas de ondas eletromagnéticas na faixa de frequência de 300 MHz e o princípio de cavidade ressonante eletromagnética (tema de mestrado desenvolvido por Eduardo Scussiato (SCUSSIATO, 2010)). O sensor deve ser capaz de identificar a fração de água presente na mistura de líquidos (água-óleo) fluindo em um duto, de maneira não intrusiva, ou seja, não interferir no fluxo com antenas ou partes móveis. Para tanto, empregou-se o pacote de fluidodinâmica computacional ANSYS-CFX para se analisar o fen#omeno de separação e avaliar a influência dos parâmetros operacionais e geométricos do duto helicoidal na qualidade da separação. Para se verificar a real existência desse fenômeno, um protótipo laboratorial foi construído. Os resultados experimentais, mesmo que somente qualitativos, apresentaram boa concordância com aqueles obtidos nas simulações

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292159.pdf: 4729736 bytes, checksum: 782adea1581ee0dca5a9523b8d0305c3 (MD5) / A automação e o controle de processos tornaram-se fortemente presentes nos sistemas industriais ou de infra-estrutura, sendo obrigatório o conhecimento de diferentes técnicas de controle e plantas por parte dos engenheiros e fornecedores de sistemas. Deve-se conhecêlas e aprofundar seu conhecimento visando produtividade e bom desempenho em aplicativos experimentais. Apresenta-se nesta dissertação, um estudo, análise e projeto de técnicas de controle GMV (Generalized Minimum Variance) em plantas com certo grau de dificuldade e de interesse da indústria e, em particular, do autor por estarem presente nas atividades profissionais que desempenha. Várias técnicas de controle GMV são desenvolvidas e utilizadas em quatro plantas com dificuldades de malha como atraso de transporte, integradora com fase não mínima, oscilatória e não linear. Utiliza-se o MatLab como ambiente de simulação e o índice de desempenho de Shunta para avaliação de desempenho do controle. / Automation and Process Control have became strong in industrial and infrastructure systems, where it is important to know a variety of control techniques and plant model to improve performance and productivity aspects. This dissertation presents a study, analysis and design for the GMV (Generalized Minimum Variance) control technique by using plants with certain difficulty and of interest for the industry and for the author that are been used or faced in the professional activity. Various GMV control strategies are developed and used to control four types of plants with complexities as dead time, non-minimum phase with integration, oscillatory and non-linear. The numerical environment for simulation is MatLab and essays with Shunta performance index are shown.