Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2211091 bytes, checksum: a9fb48cc1e0172afdcc7b126c8668952 (MD5) Previous issue date: 2012-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the development of a fuzzy system, in LabviewTM environment for the pressure control of distribution of water through two sets of motor-driven pump drives. The drive motor-pump sets is accomplished with three-phase induction motors with variable speed in order to save electricity and water. For this we developed an experimental bench instrumentalized emulating a real supply system. The proposed system consists of motor-pump assemblies in parallel due to varying flow demand required. These two charging system to generate a large number of possibilities mode associations of the motor-pump assemblies with different rotational speeds. The Fuzzy controller identifies the best option for the energy consumption and system performance and makes the decision alluding to the state of the engines (on, off or partial rotation speed). This entire process is performed under the condition of meeting the demand flow system, and maintain constant pressure at a predetermined value. To validate the controller were performed several tests that proved the efficiency of the control system and its influence on the consumption of electricity and water. It can be concluded that the performance of the fuzzy system has proved satisfactory, and can be deployed with relative ease other water distribution systems with similar characteristics. The results brought, besides the reduction of energy consumption, conservation of pressure at constant levels, increasing the degree of system reliability and the probable reduction of maintenance costs. / Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um sistema Fuzzy, em ambiente LabviewTM, para o controle de pressão de redes de distribuição de água, por meio de dois conjuntos motor-bomba acionados por conversores de frequência. O acionamento dos conjuntos motor-bomba é realizado com motores de indução trifásico com velocidade de rotação variável visando a economia de energia elétrica e água. Para isso foi desenvolvido uma bancada experimental instrumentalizada emulando um sistema de abastecimento real. O sistema proposto é constituído de conjuntos motor-bomba em paralelo, devido à variação de demanda de vazão requerida. Essas duas imposições geram ao sistema um grande número de possibilidades do modo de associações dos conjuntos motor-bomba, com velocidades de rotação diferentes. O controlador Fuzzy identifica a melhor opção, referente ao consumo energético e rendimento do sistema e toma a decisão alusiva ao estado dos motores (ligado, desligado ou com velocidade de rotação parcial). Todo esse processo é realizado na condição de atender a demanda de vazão do sistema, além de manter a pressão constante em um valor pré-determinado. Para validação do controlador foram realizados diversos testes que comprovaram a eficiência do sistema de controle e a influência desse no consumo de energia elétrica e água. Pode-se concluir que o desempenho do sistema Fuzzy se mostrou satisfatório, podendo ser implantado com relativa facilidade em outros sistemas de distribuição de água com características similares. Os resultados trouxeram, além da redução do consumo energético, a conservação da pressão em níveis constantes, o aumento do grau de confiabilidade do sistema e a provável redução dos custos com manutenção.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5430085 bytes, checksum: 2ce42198a2dd4ca16f3d08b584e0513c (MD5) Previous issue date: 2012-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this research was to develop a nonlinear controller, using the technique of fuzzy intelligent control, apply to networks pressurized water distribution sectored, automated and distributed pumping system in order to minimize energy consumption. The methodology used was based on the performance of several tests using an instrumented experimental network, where the control system can be tested and evaluated. The experimental system has pressure transducers and flow, variable speed driven, proportional control valves and water distribution lines, with different topologies that allow you to simulate dynamically different situations operational supply network, depending on the variation of demand water over time. The supervisory system built acquires the necessary data, provided by the network monitoring tools. The controller module of the supervisory system processes data in real time, tuning the instruments to carefully control the experimental network. We performed numerous tests with different operating conditions in order to extract rules and various combinations of control, to optimize the balance of pressures on the network and reduce energy consumption. The results obtained proved that it is more economical to operate the network with the two sets of pumping, for all ranges of consumption studied. Besides the economic aspect, which indicated an energy saving of around 12.17%, the controller gave better performance to achieve and balance the pressures of the network with the pumping action of two acting simultaneously. / O objetivo nesta pesquisa foi desenvolver um controlador não-linear, utilizando a técnica de controle inteligente fuzzy, aplicável a redes pressurizadas de distribuição de água setorizadas, automatizadas e com sistema de bombeamento distribuído, visando minimizar o consumo de energia elétrica. A metodologia empregada foi baseada na realização de diversos ensaios utilizando uma rede experimental instrumentalizada, onde o sistema de controle pode ser testado e avaliado. O sistema experimental possui transdutores de pressão e de vazão, conversores de frequência, válvulas com controle proporcional e ramais de distribuição de água, com topologias diferentes que permitem simular, dinamicamente, diversas situações operacionais da rede de abastecimento, em função da variação da demanda de água ao longo do tempo. O sistema supervisório construído adquire os dados necessários, fornecidos pelos instrumentos de monitoramento da rede. O módulo controlador do sistema supervisório processa os dados, em tempo real, sintonizando de forma criteriosa os instrumentos de controle da rede experimental. Foram realizados inúmeros ensaios com diferentes condições operacionais, visando extrair regras e combinações diversas de controle, para otimizar o equilíbrio das pressões na rede e reduzir o consumo energético. Os resultados obtidos comprovaram que é mais econômico operar a rede com os dois conjuntos de bombeamento, para todas as faixas de consumo estudadas. Além do aspecto econômico, que indicou uma economia de energia da ordem de 12,17%, o controlador proporcionou um melhor desempenho para atingir e equilibrar as pressões da rede com a ação dos dois bombeamentos atuando simultaneamente.

Hydraulic systems represent a crucial part of the drivetrain of mobile machines. The most important drivers of current developments, increasing energy efficiency and productivity, are leading to certain trends in technology. On a subsystem level, working hydraulics are utilizing effects by improving control functions and by maximum usage of energy recovery potential. Independent metering and displacement control, partly in combination with hybrid concepts, are the dominating approaches. Traction drives gain advantage from optimized power split transmissions, which consequently are being used in a growing number of applications. On the level of components, increase of efficiency and dynamics as well as power density are important trends. Altogether, design of systems and components is more and more based on modular concepts. In this sense, among others, sensors and control elements are being integrated to actuators; electric and hydraulic technology is being merged. In order to achieve maximum efficiency and performance of the entire machine, control of hydraulics has to include the whole drivetrain and the entire mobile machine in its application. In modern words, mobile hydraulic systems are a part of cyber physical systems.

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