Objetivo. Este estudo diz respeito à mensuração da incapacitação funcional, e seu uso no cálculo de indicadores de saúde e qualidade de vida. O seu objetivo foi estimar o grau de incapacitação associado a diferentes níveis funcionais, através de um modelo baseado na lógica fuzzy. Métodos. Desenvolveu-se um modelo lingüístico fuzzy, baseado na opinião de especialistas. As variáveis de entrada do modelo foram, respectivamente, a mobilidade, a atividade física e a atividade social. Ao todo, foram definidas 100 regras fuzzy relacionando as variáveis de entrada, a partir das quais determinou-se o grau de incapacidade funcional. As avaliações dos diferentes funcionais foram feitas sobre uma escala de avaliação fuzzy. Para cada nível funcional, o modelo gera uma estimativa do grau de incapacitação, d, no intervalo entre 0 e 10, valores estes representantes da morte e do melhor estado de saúde imaginável, respectivamente. Resultados. Ao todo, foram avaliados 100 diferentes níveis funcionais. A título de exemplificação, para o nível funcional caracterizado por um adulto que trabalha, mas apresenta restrições para desenvolver outras atividades sociais, necessita auxílio para usar transporte público ou dirigir, e anda com limitações, a estimativa de d foi igual a 5,8, segundo um dos especialistas. Isto significa que um ano nesta condição equivale a 0,58 anos de vida com saúde, sem qualquer tipo de limitação funcional. Conclusões. O modelo fuzzy foi considerado uma alternativa consistente para a mensuração do grau de incapacitação. Ele emula o raciocínio humano, e provê uma estrutura adequada para lidar com incertezas e imprecisões, características inerentes ao processo de mensuração da incapacitação funcional. / Objective. This study is concerned with the measurement of disability, and its use in health and quality of life indicators. The aim was to estimate the degree of disability associated with varying functional levels, through a model based on fuzzy logic. Methods. A fuzzy linguistic model was developed, based on experts opinion. Three fuzzy input variables were considered according to: social activity, mobility and physical activity. A set with 100 fuzzy rules was derived and considered as consequent for each rule the functional disability. Functional levels were evaluated separately for each input variables on a fuzzy rating scale. The model provides a numerical estimate, d, of an individual\'s functional disability state, ranging from 0 to 10, which represent death and optimal function, respectively, obtained through defuzzification. Results. A total of 100 multidimensional functional levels were evaluated. As an example, for a functional level characterised by an individual who works but performs restrictively other social activities, needs help to use public transport and walks with physical limitations, d was estimated as 5,8, according to one of the experts. This means that one year in such a state is equivalent to 0.58 years of well life, in the absence of any kind of functional disability. Conclusions. The fuzzy model was considered a consistent alternative for the estimation of the degree of disability. It emulates human thinking, and provides an adequate framework to deal with uncertainty and imprecision, which are inherent in the measurement of functional disability.

Submitted by Rosa Assis (rosa_assis@yahoo.com.br) on 2017-11-17T17:39:18Z No. of bitstreams: 2 LUCIANO APARECIDO LEME.pdf: 2894169 bytes, checksum: d5ae6547e4a5ec14acf8c1c0906a5e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2017-11-21T11:24:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 LUCIANO APARECIDO LEME.pdf: 2894169 bytes, checksum: d5ae6547e4a5ec14acf8c1c0906a5e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-21T11:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 LUCIANO APARECIDO LEME.pdf: 2894169 bytes, checksum: d5ae6547e4a5ec14acf8c1c0906a5e53 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / The nutritional control encounters obstacles when it comes to proper nutrition and at certain times. Especially when dietary restriction is determined by medical prescription, as the case of patients with diabetes or other disorders in which food can mean a matter of life for those who are a ected by this disease. This work presents the hybrid developing a mobile application that assists in monitoring and nutrition counseling of the patient with food restriction or dysfunction. The application provides nutritional information to be obtained from the description, bar code or even a picture of the food contained in the plate. Therefore, the application used to computer vision techniques that distinguish the elements of the meal, arti cial intelligence and fuzzy logic in the classi cation of food through color and also informs through the accumulation of nutritional information for the period if the patient is overtaking or not their food and daily necessities warning about the abnormality. Although the study on application development is designed to treat any type of dysfunction, only diabetes is an object of study in this release by the constant warnings issued by the competent authorities of the risks it can cause. / O controle nutricional encontra obstáculos quando se trata da alimentação correta e em horários determinados. Principalmente, quando a restrição alimentar _e determinada por prescrição médica, como o caso de pacientes com diabetes ou outros distúrbios em que a alimentação pode significar uma questão de vida para aqueles que são acometidos por esse mal. Dessa forma, este trabalho apresenta o desenvolvimento híbrido de um aplicativo móvel que auxilia no monitoramento e na orientação nutricional do paciente com restrição ou disfunção alimentar. O aplicativo fornece informações nutricionais que serão obtidas pela descrição, código de barras ou até mesmo por uma fotografa dos alimentos contidos no prato. Para tanto, o aplicativo utiliza- se de técnicas de visão computacional que distinguem os elementos da refeição, inteligência artificial e lógica fuzzy na classificação do alimento por meio de cores e ainda informa através do acúmulo das informações nutricionais do período, se o paciente está ultrapassando ou não as suas necessidades diárias de alimento e alerta sobre a anormalidade. Ainda que o estudo no desenvolvimento do aplicativo seja elaborado para tratar qualquer tipo de disfunção, apenas a diabetes é objeto de estudo nessa versão, mediante aos constantes alertas emitidos pelas autoridades competentes dos riscos que pode causar.

O uso de um sistema fuzzy baseado em regras pode permitir uma melhor distinção entre diferentes graus da polineuropatia sensoriomotora distal diabética, possibilitando um esclarecimento de quais são as alterações de atividade muscular e em que estágio da doença elas ocorrem nos diabéticos. As alterações eletromiográficas durante a marcha de diabéticos descritas até hoje não são muito consistentes entre os autores e são sutis, e uma das possíveis causas é a dificuldade em definir grupos experimentais homogêneos com definições claras da gravidade da doença de cada sujeito. Ao classificar pacientes diabéticos em graus de neuropatia de ausente a grave com a lógica fuzzy, ficou elucidado que mudanças na atividade muscular se iniciam mesmo antes da instalação da neuropatia, com atrasos no vasto lateral em 31% na recepção de carga e antecipação do tibial anterior no apoio terminal da marcha em 16%. A neuropatia diabética piora o quadro, exacerbando a antecipação do tibial anterior nas fases mais graves, chegando a uma diferença de 33%, e tornando o pico de ativação do mesmo músculo precoce no início da fase de apoio. As alterações musculares parecem ser causadas por mudanças estruturais e fisiológicas do tecido muscular em si por causa dos sub-produtos gerados pela hiperglicemia em função do mal controle do diabetes mellitus e este quadro é agravado pela instalação dos acometimentos neurológicos com o desenvolvimento da polineuropatia diabética / The use of Fuzzy expert model could be an interesting approach to enable a better distinction among different stages of diabetic sensorimotor polyneuropathy, and differences in muscle activity and in the time when these changes start occurring could be elucidated with this classification. EMG alterations during gait, supposedly caused by this disease, are subtle and still not consistent among authors, possibly due to difficulties in defining homogeneous experimental groups with clear definition of the disease stage of each subject. By classifying diabetic patients from absent to severe neuropathy with fuzzy logic, it clarified that muscle activity changes begin even before diabetic neuropathy is established , with delays of up to 31% in vastus lateralis peak activity at early stance and anticipation of 16% in tibialis anterior onset during terminal stance. The presence of diabetic neuropathy aggravates the changes in tibialis anterior, with 33% earlier onset time, and delayed peak activity at heel strike. Muscular alterations seem to be caused by structural and physiological changes in muscle tissue itself, caused by accumulation of advanced glycation end-products due to poor diabetes control, and these alterations become worse with the onset of neurological impairments when diabetic neuropathy is established

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-10-02T16:27:34Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO CESAR FERREIRA GUIMARÃES D.pdf: 4853077 bytes, checksum: bf02a065f0d7ec8fde909dd0443b7adb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T16:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO CESAR FERREIRA GUIMARÃES D.pdf: 4853077 bytes, checksum: bf02a065f0d7ec8fde909dd0443b7adb (MD5) Previous issue date: 1997-10 / O presente trabalho tem por finalidade o desenvolvimento de um modelo de cálculo para a determinação de medidas de importância e medida de importância de incertezas baseadas na metodologia Fuzzy. Um sistema computacional foi desenvolvido e pode ser empregado em qualquer instalação industrial, mas neste estudo foram utilizados os dados do projeto de Angra I, como referência principal, estando assim inserido no contexto de licenciamento de Instalações Nucleares de Potência. Os resultados alcançados podem seguramente ser utilizados para fazer recomendações de mudança de especificação de projeto ou desenvolver um política de manutenção para aumentar a confiabilidade dos sistemas de segurança.

Orientador: Franco Giuseppe Dedini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T05:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_FernandaCristina_D.pdf: 2997267 bytes, checksum: d232b968b2a0c38ad71028200424345b (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O considerável aumento de automóveis tem causado graves efeitos ao meio ambiente e para o homem, fato este que incentiva a pesquisa pela obtenção de formas de energia mais limpa. A adoção da tecnologia propulsora híbrida veicular tem contribuído para a redução da agressão causada pelos automóveis ao meio ambiente. O termo "híbrido" deriva da combinação de duas ou mais fontes de potência, sendo que a combinação mais comum se faz através de um motor de combustão interna (MCI), comumente usado em veículos convencionais, com o conjunto bateria e motor elétrico (ME) usados nos VEs (Veículos Elétricos). Em geral, a principal razão para usar a arquitetura híbrida elétrica é o grau de liberdade adicional devido à presença de uma fonte de energia adicional além do tanque de combustível; isto implica que, a cada instante, a potência necessária pelo veículo pode ser fornecida por uma dessas fontes, ou por uma combinação das duas. Escolher a combinação correta é normalmente uma tarefa complexa. Dentro desse contexto, neste trabalho é realizado o desenvolvimento e a análise das estratégias de gerenciamento de potência em um VEH a fim de minimizar o seu consumo de combustível e consequentemente suas emissões. São desenvolvidas duas estratégias de gerenciamento, a primeira baseada em regras e a segunda utilizando sistemas fuzzy. Além disso, também é realizado o controle interno do motor a combustão, de forma que este opere, na maior do tempo, em regiões que tenham um menor consumo específico. Por meio da utilização das estratégias de gerenciamento de potência aliadas ao controle do motor a combustão é possível obter uma considerável economia de combustível. Comparando-se as duas estratégias desenvolvidas, a estratégia baseada em fuzzy é a que proporcionou melhor economia de combustível / Abstract: The considerable increase of automobiles has caused serious effects to the environment and to man; this fact encourages research by obtaining forms of cleaner energy. The adoption of hybrid vehicle propulsion technology has contributed to the reduction of aggression caused by car to the environment. The term "hybrid" derives from the combination of two or more power sources, and the most common combination is by of the engine (MCI), commonly used in conventional vehicles, together with the battery and motor electric (ME) used in EVs (Electric Vehicles). In general, the main reason to use the architecture electric hybrid is the additional degree of freedom due to the presence of an energy source plus additional fuel tank, this implies that, at each instant, the power required the vehicle may be provided by one of these sources, or a combination of both. Choose the correct combination is usually a complex task. Within of this context, this work development is undertaken and analysis of strategies for power management in a VEH in order to minimize fuel consumption and thus emissions. Two management strategies are developed, the first is based in rules and the second is based in fuzzy systems. Furthermore, it is also performed internal control engine combustion of so that it operates at greater time in regions having lower specific fuel consumption. Through the use of power management strategies coupled with the motor control combustion is possible to obtain a considerable saving of fuel. Comparing the two strategies developed, the strategy based on fuzzy is that provided better economy fuel / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutora em Engenharia Mecânica

Orientador: Flávio Vasconcelos da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_RodolphoRodrigues_M.pdf: 9175458 bytes, checksum: f2dde4cc9ff6948eb7de39f51a322a4a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Devido ao aumento da demanda nacional e mundial por combustíveis renováveis e novas tecnologias para melhoria de seus processos, é inegável a importância do desenvolvimento de novos controladores que possam garantir o funcionamento adequado destes sistemas. Neste contexto, este trabalho focou no desenvolvimento de um tipo de controlador não convencional baseado em inteligência artificial (Lógica Fuzzy) associado a uma estratégia Split-range para a manutenção da temperatura de reação de transesterificação do óleo de soja. Os ensaios foram conduzidos em um reator batelada totalmente instrumentado, monitorado e controlado via SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Verificou-se que a melhor estratégia proposta para os sistemas de controle Fuzzy - Split-range na regulação da temperatura do reator foi a que empregou 147 regras sem a mistura de utilidades na jaqueta do reator, obtendo rápida estabilização da temperatura do reator, aproximadamente 15 minutos, e menor esforço de controle quando comparado às demais estratégias testadas. Como ferramentas de análise comparativa do sistema de controle foram utilizados os critérios de desempenho IAE, ISE e ITAE, além dos esforços de controle requeridos pelas válvulas durante os ensaios. Os resultados mostraram que a combinação Fuzzy - Split-range é viável no controle de temperatura, podendo ser estendida a demais processos industriais. / Abstract: In fact of national and international demand increasing for renewable fuels as biodiesel and also new technologies for process enhancement, it is worthy of attention the development of new controllers that guarantee adequate biodiesel production process control. In this context, this work applied the design of a non-conventional controller based on artificial intelligence (Fuzzy Logic) associated with Split-range strategy to regulate the temperature of soybean oil transesterification. The tests were conducted in a instrumented batch reactor, monitored and controlled by a SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system. For the studied process control, the best combination set among the Fuzzy - Split-range strategies for the reactor's temperature control applied 147 set rules and no mixture of utilities in reactor's jacket. With fast temperature estabilization in almost 15 min, less control effort was required by the system among the strategies testeds. Performance criterions as IAE, ISE and ITAE were used to support comparative analysis, either control efforts by valves were used. The results show that Fuzzy - Split-range strategy is viable in biodiesel batch reactor temperature control, promising to application in others chemical processes. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T07:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_ManuelaSouza_D.pdf: 7752104 bytes, checksum: ab0250de44ea5b7e99ae3740fec4f538 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Através de processos de polimerização pode-se obter uma enorme diversidade de produtos de grande interesse industrial, devido a sua vasta gama de aplicações. Cada reação deve ser feita com finalidades específicas, e então os polímeros devem ser produzidos sob certas condições operacionais estabelecidas, que lhe atribuem características relacionadas às suas aplicações. Buscando soluções para os diversos desafios existentes em processos de polimerização, tem sido crescente o número de trabalhos que buscam novas estratégias de controle mais eficazes para tais sistemas. O controle de um reator de polimerização apresenta grande dificuldade devido a sua natureza altamente não-linear e complexidade do mecanismo cinético da reação. Muitos dos algoritmos convencionais de controle não atendem, em sua totalidade, as exigências cada vez mais especificas destes processos e, visando atender estas necessidades, tem ocorrido nos últimos anos, um crescimento considerável na aplicação de estratégias de controle avançado em processos de polimerização. Este trabalho teve como proposta a montagem de um protótipo experimental, utilização de tecnologia de automação, desenvolvimento e implementação de estratégias de controle baseadas em inteligência artificial, especificamente, lógica fuzzy. A configuração do sistema experimental permitiu o acompanhamento em tempo real das principais variáveis do processo, possibilitando o uso de medidas on-line de variáveis, como viscosidade e densidade, as quais estão relacionadas indiretamente com o peso molecular e conversão, respectivamente. As estratégias de controle foram desenvolvidas com o objetivo de proporcionar a manutenção da temperatura da reação de polimerização em solução, e em batelada, do estireno, uma vez que esta variável possui influência direta na qualidade do produto final. O estireno foi selecionado como estudo de caso devido a sua importância industrial e ampla faixa de aplicação. Foram implementados no sistema experimental controladores mono e multivariáveis, e com saídas do tipo incremental e posicional, utilizando-se de modelos Mamdani e Sugeno. A reação foi conduzida por 3 horas, a um set-point de 90°C, utilizando uma concentração do monômero es tireno de 50% em volume, e como solvente o tolueno, tendo o BPO (peróxido de benzoíla) como iniciador. Foi definido um sistema de controle tipo cascata-fuzzy, o qual trata-se de um sistema que apresenta inediticidade, visto que não foram encontradas na literatura aplicações com esta configuração. Os controladores inteligentes foram aplicados na malha principal, tendo como variável de saída (variável intermediária) a temperatura da camisa do reator, e a variação de potência da resistência imersa no fluido térmico da camisa, como variável manipulada deste processo. As estratégias de controle, implementadas para um mesmo estudo de caso, foram analisadas conforme suas características, e todas as estruturas apresentaram eficiência do controle da reação de polimerização. A eficiência do sistema foi avaliada através do comportamento das variáveis controlada e manipulada, análise de índices de desempenho dos controladores (ISE, ITSE, IAE e ITAE), consumo de energia elétrica, visando redução de custos operacionais e, análise das propriedades finais do polímero obtido tais como: peso molecular médio, polidispersidade e produtividade (conversão) / Abstract: The favorable properties of polymeric products such as its usage, flexibility, light weight, low cost and its ease of processing, results in increased on their demand. Polymerization reactors have nonlinear natures and they show time varying behaviour. Their dynamic nature and the wide variations in operating conditions during batch cycles can make the reactor control difficult and important. Temperature variations greatly affect the kinetics of polymerization process and the produced polymer. As a result, to keep the product quality constant, the temperature of the reactor should be efficiently controlled. However, the control of polymerization reactors in general and particularly batch polymerization reactors is very difficult due to its complex characteristics. Advanced control techniques can be used as a viable solution for controlling and improving the efficiency and productivity of such nonlinear processes. Until recently, application of intelligent system such as fuzzy logic control in batch polymerization reactor control has been realized. This work included the installation of an experimental prototype, automation techniques, development and implementation of fuzzy control strategies in a batch polymerization reactor. The experimental system allowed realtime monitoring of key process variables. The design enables on-line measurement of variables indirectly related to the molecular weight and conversion, such as viscosity and density. A free radical polymerization of styrene was chosen as a process for the investigation, because polystyrene is an important product in today's industrial polymers and it has a very wide range of applications. In this process, temperature control is the most important control problem. Styrene (50%, v/v), toluene and benzoylperoxide (BPO) were used as the monomer, solvent and initiator, respectively. The reaction was conducted for 3 hours at a set point of 90 °C. Setting an unprecede nted fuzzy-cascade was employed. The intelligent controllers have been applied in the primary loop. The secondary variable was the temperature of the reactor jacket, and the power variation of resistance immersed in a heat transfer fluid that circulates through the jacket, as manipulated variable in this process. The experimental results show the effectiveness of fuzzy controller strategies. System efficiency was evaluated through the behavior of the controlled and manipulated variables, analysis of performance indices of the controllers (ISE, ITSE, IAE and ITAE), energy consumption, to reduce costs operational and analysis of the final properties of the polymer obtained such as average molecular weight, polydispersity and conversion / Doutorado / Sistema de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Artur Uldesmann, Antônio Gonçalves de Oliveira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:11:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bassanezi_BetinaSilviaBeozzo_D.pdf: 847548 bytes, checksum: c9637586230bf2f7cf661864b073a7fd (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A incidência de vômitos pós-operatórios em pediatria ainda é alta, apesar dos avanços da anestesia. A ocorrência de vômitos pós-operatórios gera grande insatisfação nos pacientes e seus familiares, pois compromete a qualidade de vida e recuperação das crianças neste período. A profilaxia de vômitos pós-operatórios tem como primeiro passo identificar os pacientes de risco e o grau deste através de uma pontuação. Até o momento existe apenas uma escala de risco proposta para a população pediátrica a escala de Eberhart baseada numa análise estatística de regressão logística. A lógica fuzzy é uma teoria matemática que reconhece não somente duas possibilidades, verdadeiro ou falso como na lógica clássica, mas graus diferentes de falso e verdadeiro, o que permite uma melhor análise de varáveis contínuas como: idade e tempo de anestesia. Este estudo teve como objetivo desenvolver uma nova escala utilizando a teoria fuzzy para predizer a probabilidade de vômitos pósoperatórios em pacientes pediátricos oncológicos a partir da determinação dos fatores de risco. Foram coletados e analisados dados de 198 pacientes menores de 19 anos. Estes dados foram submetidos inicialmente ao teste qui-quadrado e regressão logística para determinar quais variáveis eram estatisticamente significativas para o risco de vômitos pós-operatórios. Destacaram-se quatro fatores de risco: idade, tempo de anestesia, uso de opióides para analgesia pósoperatória e tipo de cirurgia. A partir destes fatores foi criado um sistema para o cálculo de risco baseado na lógica fuzzy com uma interface computacional. O modelo fuzzy desenvolvido foi comparado com o proposto por Eberhart e mostrou-se mais efetivo para esta população. A interface computacional está disponível para acesso na internet (www.hc.unicamp.br/downloads/VPO/) e é de fácil utilização, sendo capaz de predizer a probabilidade de VPO em crianças com câncer com boa acurácia, possibilitando um melhor planejamento da profilaxia anti-emética / Abstract: Despite impressive advances in the field of anaesthesia, postoperative vomiting (POV) has a higher incidence in children. PONV may decrease children and parental satisfaction after surgeries, and impact on quality of living during recovery. The first rule for rational approach of PONV control is identify the patient at risk using predictive factors. There is only one specific score that predicts POV in children, the Eberhart's score. Fuzzy logic is a mathematical theory that has emerged as a type of logic that recognizes more than simple true and false values and takes into account levels of continuous variables such as age or duration of the surgery. In this study, we developed a fuzzy model to predict the probability of POV in pediatric oncologic patients who underwent surgery. Preoperative potential risk factors for POV in 198 children (0-19 yr old) with malignancies were collected and analyzed. Data analysis was performed with the chi-square test and logistic regression to evaluate probable risk factors for POV. This study found four risk factors: age, time of anesthesia, use postoperative opioids and type of surgery. A system based on fuzzy logic was developed with the risk factors found in the logistic regression, and a computational interface was created to calculate the probability of POV. After the analysis, the model was compared with Eberhart's score in the same population and showed a better performance. The use of the computational interface is available through the internet(www.hc.unicamp.br/downloads/VPO/), it is very easy to use and can predict the chance of POV in children with cancer with good accuracy, allowing better planning for postoperative prophylaxis of vomiting / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutor em Ciências

Orientador: Flávio Vasconcelos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_IvanCarlos_D.pdf: 30656846 bytes, checksum: 73b0216f94ce7393fb51d78cc6e4ea7f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os sistemas de refrigeração estão presentes em diferentes ramos da indústria e caracterizam-se como grandes consumidores de energia com considerável comportamento não-linear. Inúmeros trabalhos vêm sido desenvolvidos para promover a redução dos gastos energéticos e a minimização dos efeitos das não-linearidades nestes sistemas. A aplicação da automação e do controle de processos, particularmente o uso de técnicas avançadas de controle, são estratégias amplamente utilizadas para esta finalidade. O Controle Preditivo baseado em Modelos (MPC) é capaz de estabilizar processos onde há não-linearidades, sendo promissora a sua aplicação em sistemas de refrigeração. Neste trabalho, foi desenvolvido um SIStema de MOnitoramento e Controle Avançado para Refrigeração (SISMOCAR) capaz de monitorar, em tempo real, através da comunicação OPC (OLE for Process Control), todas as variáveis envolvidas no ciclo de refrigeração e também realizar o controle das variáveis de interesse. Modelos Takagi-Sugeno (SISO) para a predição das temperaturas de evaporação (Te) e do fluido secundário (Tp) foram desenvolvidos e validados, a partir da técnica ANFIS (Adaptative Network based Fuzzy Inference Systems), com análise de desempenho baseado no cálculo do VAF (Variance accounted for). Os modelos Takagi-Sugeno validados foram utilizados como base para Controladores Preditivos, mais especificamente um Controlador Preditivo Generalizado (GPC). Os controladores GPC's foram desenvolvidos sem restrições na função objetivo da ação do controlador. Foram projetados diferentes controladores preditivos para diferentes regras locais (Regras Fuzzy), sendo a ação global do controlador a integração ponderada dos modelos locais. Foram desenvolvidos três diferentes controladores: GPC1 (controle da temperatura de evaporação utilizando modelo de predição da Te em função da frequência do compressor); GPC2 (controle da temperatura do propilenoglicol utilizando modelo de predição da Tp em função da frequência do compressor) e GPC3 (controle da temperatura do propilenoglicol utilizando o modelo de predição da Tp em função da frequência da bomba do evaporador). Os testes realizados para rastreamento do set-point (±1 °C), com carga térmica constante de 3000 W, mostraram-se satisfatórios sendo os melhores desempenhos apresentados pelos controladores GPC1 e GPC2 onde o desvio da variável controlada em relação ao set point, dos respectivos controladores, ficou em torno de ± 0,3 °C / Abstract: Refrigeration systems can be found in many different branches of industry and are characterized as great energy consumers with considerable non-linear behavior. Several studies have been developed to promote the reduction of energy costs and to minimize the effects of nonlinearities in these systems. The use of automation and process control, particularly the use of advanced control techniques, is a widely used strategy for this purpose. The Model Predictive Control (MPC) is capable of stabilizing processes in which there are nonlinearities, and it is a promising application in refrigeration systems. In this work, a System for Monitoring and Advanced Control in Refrigeration (SISMOCAR) was developed using OPC (OLE for Process Control) communication. This feature allowed beyond real time monitoring for all variables involved in the refrigeration cycle, the control of the relevant variables. Furthermore, to predict the evaporating (Te) and the secondary fluid (Tp) temperatures, Takagi-Sugeno models (SISO) were developed and validated using the ANFIS (Adaptive Network-based Fuzzy Inference Systems) technique, with performance analysis based on the VAF (Variance accounted for) calculation. The validated Takagi-Sugeno models were used as basis for Predictive Controllers, specifically using Generalized Predictive Controller (GPC) strategy. The GPC controllers were developed without constraints in the objective function of the controller action. Different predictive controllers were designed for different local rules (Fuzzy Rules), being the weighted integration of the local models the controller global action. Three different controllers were developed: GPC1 (evaporating temperature control using the Te predictive model as a function of compressor frequency); GPC2 (control of propylene glycol temperature using the Tp predictive model as a function of compressor frequency) and GPC3 (control of propylene glycol temperature using the Tp predictive model as a function of the frequency of the evaporator pump). The tests performed for the set-point tracking (± 1 °C), with constant thermal load of 3000 W, were considered satisfactory and best performances were those obtained by GPC1 and GPC2 controllers, in which the controlled variable was around ± 0,3 °C / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Akebo Yamakami / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontenegroGonzalez_Sahudy_D.pdf: 6989590 bytes, checksum: 9dadd86c6c3041d0657431fd5812c5b5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado