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Análise de tensões em tubulações com e sem reparo compósito, submetidas a pressões hidrostáticas internas / The stress analysis of internally pressurized pipes with and without composite repairs

Faluhelyi, Peter 03 July 2006 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-07-19T15:49:23Z No. of bitstreams: 1 2006_Peter Faluhelyi.pdf: 2900339 bytes, checksum: 5766975ad4f5a3e07042d7d67d2ed3ab (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-07-19T16:12:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Peter Faluhelyi.pdf: 2900339 bytes, checksum: 5766975ad4f5a3e07042d7d67d2ed3ab (MD5) / Made available in DSpace on 2010-07-19T16:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Peter Faluhelyi.pdf: 2900339 bytes, checksum: 5766975ad4f5a3e07042d7d67d2ed3ab (MD5) Previous issue date: 2006-07-03 / Os principais danos que as tubulações industriais e prediais apresentam, em geral, são trechos amassados e/ou com sulcos superficiais e perda de material por corrosão. A necessidade de reparo surge pela verificação da espessura da parede e extensão do dano ao longo do tubo. Em caso de vazamento, depois de estancar a saída do fluido, uma inspeção mais rigorosa da seção da tubulação danificada pode determinar o melhor tipo de reparo para aquele trecho. É importante ressaltar que a tecnologia de reparo compósito apresenta vantagens para uma situação de dano em tubulações metálicas e poliméricas onde se tornaria oneroso interromper o processo de transporte de fluidos gasosos ou líquidos. O reparo compósito pode ser realizado para qualquer diâmetro, e a metodologia permite que o mesmo seja realizado em local onde há falta de energia elétrica e pouco espaço operacional para a instalação do reparo. O presente trabalho foi desenvolvido com a utilização de tubos íntegros e desbastado, de PVC rígido, tendo como objetivo geral analisar o comportamento mecânico desses tubos com e sem reparos compósitos, submetidos à pressão hidrostática interna. Foram estudados tubos de PVC de parede fina, com uma razão entre o diâmetro (D) e a espessura (t), D/t, igual a 55,6. Os corpos de prova foram instrumentados com extensômetros colados no centro do tubo. Nos ensaios de tubos íntegros, com 5 horas de duração, observou-se o efeito da viscoelasticidade nas medidas de deformações circunferencial e longitudinal. Os tubos íntegros, desbastados e reparados passaram por simulação numérica do programa COMPSHELL, para a estimativa da pressão de falha, utilizando o critério de falha de Tsai-Hill, e os resultados comparados com os dos experimentos. A viscoelasticidade não se evidenciou, no trecho reparado, durante os ensaios de deformações circunferencial e longitudinal em tubos reparados com laminado de matriz epóxi reforçado com fibra de vidro-E, moldados sem vácuo. Todos os resultados experimentais foram confrontados com os previstos pelo programa COMPSHELL, baseado na teoria elástica para tubos de parede fina e a correlação entre eles variou de -129,43 % a +14,89 %. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main damages that industrial and building pipes present, in general, are sections kneaded, superficial ridges and lost of material by corrosion. The repair necessity appears by the verification of the thickness of the wall and extension of the damage along one of the pipe. In case of leaking, after stanching the exit of the fluid, an inspection more rigorous of the section of the damaged tube it can determine the best type of repair for that section. It is important to stand out that the technology of composite repair presents advantages for a damage situation in metallic and polymeric pipes, where it would become onerous to stop the process of gaseous or liquid fluid transport. The composite repair can be carried out for any diameter, and the methodology allows to it be installed in places, where it there is lack of electric energy and little operational space for the installation of the repair. The present work was developed, with the use of perfect and machined pipes, rigid PVC, having as general objective to analyze the mechanical behavior of these pipes with and without composite repairs, submitted to the internal hydrostatic pressure. The pipes investigated are thin wall PVC tubes, with the ratio between diameter (D) over thickness (t), D/t, equal the 55,6. The specimens were instrumented with strain gages in the center of the pipe. In the tests of perfect pipes, with 5 hours of duration, the effect of the viscoelasticity in the measurements of circumferential and longitudinal deformations was observed. The perfect, machined and repaired pipes were analyzed using in the numerical simulation the program COMPSHELL, adopting the failure criterion of Tsai-Hill, and the results compared with the ones of the experiments. Viscoelasticity was not observed, in the repaired region, during the tests, for the circumferential and longitudinal deformations, in repaired pipes with laminate of matrix epoxy reinforced with E-glass fiber, molded without vacuum. All the results were compared the numerical simulation with the program COMPSHELL, based on the theory elastic for pipes of fine wall, and the correlation between them -129,43 % a +14,89 %.
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Uma arquitetura para a aplicação da Internet das coisas industrial /

Ferreira, Israel Vieira. January 2018 (has links)
Orientador: Eduardo Paciência Godoy / Banca: Wesley Angelino de Souza / Banca: Ivando Severino Diniz / Resumo: A busca por eficiência e maior produtividade tem levado inovação para a indústria. A Indústria 4.0 é um novo conceito que representa uma evolução dos sistemas produtivos atuais a partir da convergência entre novas tecnologias de automação industrial e tecnologia da informação. Nesse contexto, a Internet das Coisas Industrial (IIoT) se destaca pela evolução na comunicação entre sistemas e equipamentos, disponibilizando para os usuários diversas informações úteis para o gerenciamento e aperfeiçoamento dos sistemas de produção. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo para aplicação da IIoT baseado em soluções de código aberto (open source), que habilita a programação, comunicação em rede e supervisão dos equipamentos, permitindo monitorar máquinas e processos e controlar uma planta industrial. A arquitetura do modelo de aplicação é composta por três componentes: o servidor da aplicação, o módulo gateway e os módulos remotos. Os protocolos de comunicação desenvolvidos para a solução são: Modbus TCP/IP, MQTT e CoAP para conexão entre os módulos remotos e o gateway e o HTTP utilizando o padrão REST no formato JSON para a comunicação da aplicação externa com o gateway. Para viabilizar a programação da lógica de controle das máquinas e plantas foi utilizado o projeto OpenPLC. O modelo, adicionalmente, permite armazenar e disponibilizar em tempo real, de forma padronizada e interoperável, as informações do processo ou sistema, para qualquer tipo de plataforma conectada ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The focus on efficiency and higher productivity has brought innovation to the industry. The Industry 4.0 is a new concept representing the evolution of the current production systems through the convergence of new technologies of industrial automation and information technology. In this context, the Industrial Internet of Things (IIoT) stands out for the evolution on the communication among equipment and systems, offering to users a variety of useful information for the management of improvement of production systems. This dissertation presents the development of an application model for IIoT based on open source solutions, which enables the programming, network communication and supervision of equipment, and allows monitoring machines and processes and controlling an industrial plant. The architecture of the application model consists of three components: the application server, the gateway module, and the remote modules. The communication protocols developed for the solution are: Modbus TCP/IP, MQTT and CoAP for connection between the remote modules and the gateway; and HTTP using the REST standard with JSON format for communication between the external application with the gateway. The OpenPLC project was used to enable the programming of equipment and plant control logic. Besides, this model stores information of the process or system and makes it available online and accessible in real-time in a standardized and interoperable way to any point connected to the network and... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Simulação do comportamento mecânico de tubos em PRFV submetidos à pressão hidrostática

Mesquita, Fausto Nogueira de Almeida 28 November 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. / Submitted by Fernanda Weschenfelder (nandaweschenfelder@gmail.com) on 2009-09-10T17:22:30Z No. of bitstreams: 1 2008_FaustoNogueiraAlmeidaMesquita_orig.pdf: 7827067 bytes, checksum: a116f509f8a0d0b6202261be1ca3b4b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-07T12:20:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_FaustoNogueiraAlmeidaMesquita_orig.pdf: 7827067 bytes, checksum: a116f509f8a0d0b6202261be1ca3b4b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-07T12:20:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_FaustoNogueiraAlmeidaMesquita_orig.pdf: 7827067 bytes, checksum: a116f509f8a0d0b6202261be1ca3b4b8 (MD5) Previous issue date: 2008-11-28 / Com crescente tendência de aplicação nos mais diversos setores, os materiais compósitos necessitam de um correto estudo para seu dimensionamento estrutural. Apesar de já estarem superados os obstáculos iniciais da tecnologia; e terem grande parte de suas aplicações já reguladas por normas, simplificações tem sido adotadas em cálculos estruturais envolvendo o uso destes materiais. Os materiais compósitos, porém, podem apresentar assimetria e comportamento não isotrópico, tensões residuais e também, mesmo quando submetidos apenas a solicitações mecânicas no plano (tensões de membrana), gerar momentos fletores com efeitos inesperados que, dependendo de sua magnitude, podem ter maior influência na estrutura do material, com conseqüências no processo de falha. Neste contexto, simulações numéricas baseadas no método dos elementos finitos, tem grande potencial para avaliar as tensões mecânicas que ocorrem em tubulações comerciais de Plástico Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV), por exemplo, as quais são o foco deste estudo. As possíveis influências, desconsideradas pelas simplificações de uso comum na produção comercial de tubos em PRFV, foram estudadas no presente trabalho, utilizando o programa computacional COMPSHELL, que faz uso do Método dos Elementos Finitos (MEF) para cascas finas, analisando o comportamento de tubos encontrados comercialmente quando submetidos à pressão hidrostática interna. Os resultados foram comparados com resultados experimentais obtidos na literatura. As simulações revelaram correlação de até 97% com experimentos para a obtenção da pressão hidrostática de falha. Foram claramente percebidos os efeitos dos picos de resultantes de tensão e momento fletor na pressão de ruptura teórica de falha, mostrando a importância de não se desprezar seus efeitos; e tendo o MEF como uma ferramenta disponível com grande aplicabilidade nestes casos, podendo evitar equívocos desconsiderados por simplificações empiricamente utilizadas, bem como perdas por superdimensionamento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the growing demand for applications in many sectors, composite materials need a correct study for their structural design. Despite the initial obstacles of the technology were already overcome and having a significant part of its applications ruled by standards, simplifications have been used in structural calculation involving these materials. Composite materials, however, may not be symmetric and also present non-isotropic behavior, residual stresses and also, even when subjected only to in-plane mechanical loads (membrane stresses), generate unexpected bending moments, with effects that, depending on their magnitude, may have great influence in the structure of the material, with consequence on the failure process. So, numerical simulations based on finite element method have great potential to assess, in more detail, mechanical stresses that occur in commercial GFRP – Glass-Fiber- Reinforced Polymer – pipes, which are the focus of this study. The possible influences which are not considered by simplifications, commonly used at commercial GFRP pipes production, were studied in the present work using the program COMPSHELL, which uses Finite Element Method (FEM), for the analysis of the behavior of commercial pipes, submitted to internal hydrostatic pressure. The results were compared to experimental ones, taken from the literature. The simulations presented up to 97% of correlation with experiments of destructive hydrostatic tests. It was clearly observed the effect of stress resultant and bending moment peaks, showing the importance of considering these effects; and having the FEM as an available tool with great application in these cases, being able to avoid mistakes not considered by simplifications, or even loss due to overestimation.
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Novos métodos para enumeração de configurações não isomorfas de robôs metamórficos com módulos quadrados

Salvi, Anelize Zomkowski January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319579.pdf: 1800592 bytes, checksum: 5d87c00d3e33d8aca528597919c15098 (MD5) Previous issue date: 2013 / Robôs metamórficos ou robôs modulares reconfiguráveis são robôs constituídos de módulos autônomos e capazes de se conectar a outros módulos. Desta forma, o conjunto de módulos pode assumir novas configurações e funções. Além disto, o crescente interesse neste tipo de robôs deve-se justamente à capacidade de autoconfiguração, pois esta característica confere aos robôs adaptabilidade a novas circunstâncias e tarefas, bem como a capacidade de recuperação de falhas mecânicas. Assim, visto que é a capacidade de assumir diferentes configurações que torna estes robôs versáteis, para que se possam aproveitar todas as potencialidades dos robôs metamórficos, é necessário que se conheçam todas as diversas configurações que um dado número de módulos pode assumir. Neste contexto, o presente trabalho foca-se no problema de enumeração de configurações para robôs metamórficos de módulos quadrados, mais especificamente, no problema de enumeração de configurações distintas ou não isomorfas. Nele, são introduzidos dois novos métodos, que são contribuições originais, para enumeração de configurações distintas para robôs de módulos quadrados. O primeiro método é denominado Método das Simetrias e baseia-se em ferramentas de teoria dos grupos. Por outro lado, o segundo método, denominado Método das Órbitas, baseia-se em ferramentas de teoria dos grupos e de teoria dos grafos. Além disto, ambos os métodos foram implementados em C++ , o que possibilitou a enumeração, para um total de onze módulos, de todas as configurações distintas para robôs de módulos quadrados, bem como outros resultados que são apresentados no trabalho. Estes resultados constituem um avanço frente a literatura existente na área <br>
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Caracterização termomecânica de compósitos híbridos com memória de forma

Castilho, Weimar Silva 04 July 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. / Submitted by Natália Cristina Ramos dos Santos (nataliaguilera3@hotmail.com) on 2009-09-29T12:47:26Z No. of bitstreams: 1 2008_WeimarSilvaCastilho2_semCapitulo2.pdf: 1262309 bytes, checksum: ec2dc4e1c986154808428c725679409f (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-10T22:57:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_WeimarSilvaCastilho2_semCapitulo2.pdf: 1262309 bytes, checksum: ec2dc4e1c986154808428c725679409f (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-10T22:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_WeimarSilvaCastilho2_semCapitulo2.pdf: 1262309 bytes, checksum: ec2dc4e1c986154808428c725679409f (MD5) Previous issue date: 2008-07-04 / As ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys – SMA) são materiais capazes de recuperar uma forma geométrica previamente estabelecida através do aquecimento. Esta singular propriedade das SMA possibilita o seu emprego em diversas situações que vão desde arcos ortodônticos e instrumentos cirúrgicos a estruturas adaptativas para controle de forma e de vibração. Devido à complexidade do seu comportamento termomecânico a sua caracterização termomecânica é um passo fundamental no desenvolvimento de aplicações baseadas em SMA. No desenvolvimento de estruturas adaptativas para controle de forma e de vibração, os compósitos híbridos com memória de forma – Shape Memory Alloy Hybrid Composites (SMAHC) – são a forma mais promissora de emprego destas ligas. Entretanto, além da complexidade associada ao comportamento das SMA, os materiais SMAHC envolvem ainda a complexidade dos compósitos, tornando a caracterização termodinâmica de materiais SMAHC ainda mais necessária. O objetivo do presente trabalho é caracterizar termomecanicamente materiais SMAHC. Tal caracterização consiste, basicamente, do levantamento de curvas tensãodeformação para diferentes combinações matriz/fios de SMA a diferentes temperaturas (nas fases martensítica e austenítica). Uma análise comparativa entre os resultados obtidos nas diferentes fases mostram como diferentes propriedades mecânicas (módulo de elasticidade, máxima deformação e tensão de ruptura trativa) se comportam em função da temperatura e da fração volumétrica de SMA. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Shape Memory Alloys - SMA - are materials with the ability to recover a certain geometric form previously established upon heating. This singular behavior enables their application in many situations, from orthodontic arches and medical instruments to adaptative structures for shape and vibration control. Due to the complexity of their thermomechanical behavior the thermomechanical characterization of the SMA is a fundamental step in the development of applications based on SMA. In the development of adaptative structures for shape and vibration control the shape memory alloy hybrid composites - SMAHC - is the most promising way to explore these alloys. Therefore, in adition to the complexity of the thermomechanical behavior of the SMA the SMAHC materials involves the complexity of the composite too, becoming the thermomechanical characterization even more necessary. The aim of the present work is to characterize thermomechanically SMAHC materials. Such characterization consists, basically, of obtaining stress-strain curves for different combinations matrix/SMA wires at different temperatures (in martensitic and austenitic phases). A comparative analysis of the obtained results in the different phases show how the different mechanical properties (elastic modulus, ultimate strain and ultimate tensile stress) behave as function of temperature and SMA volume fraction.
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Sistema de visão robótica para reconhecimento e localização de objetos sob manipulação por robôs industriais em células de manufatura

Jardim, Laercio Arraes 10 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-10-05T02:30:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-10-05T13:16:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T13:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Laercio Arraes Jardim.pdf: 2626286 bytes, checksum: 774afad1442a90f75133669aac6ea85b (MD5) Previous issue date: 2006-10 / Existem várias técnicas de aplicação de visão robótica para o reconhecimento (identificação e localização) de objetos industriais tipicamente encontrados em uma célula de manufatura, objetivando a pega e transporte de peças para agrupamento de forma inteiramente automática por manipuladores industriais. Visão robótica automática para objetos industriais complicados é uma importante e ainda difícil tarefa, especialmente no estágio de extração de características desses objetos. Propõe-se um modelo de reconhecimento de objetos de formatos diversos, utilizando-se de extração de pontos característicos (vértices) para formação de bancos de invariantes, para posterior identificação e localização. A fase de identificação dos objetos é desenvolvida em dois processamentos, off-line e online. O processo off-line tem como objetivo gerar um banco de dados, onde seriam armazenadas informações necessárias à identificação de objetos. Essas informações são constituídas de vetores de projetivas invariantes. Os vetores de projetivas invariantes são gerados através de uma lista de vértices extraídos dos objetos chamados modelos. A ordenação da lista dos vértices deve ser de tal maneira que sua seqüência (horária) apresente a geometria básica do modelo. O processo on-line encarrega-se de identificar objetos que tenham sido previamente armazenados no banco de dados. A fase de localização foi desenvolvida com o objetivo de determinar posições e orientações de objetos em um sistema de referência conhecida. É possível relacionar, nesta fase, os diversos planos que o objeto, devidamente identificado, se encontra, podendo ser o plano da imagem, da câmera ou da base do manipulador. O reconhecimento de objetos, através de sua identificação por projetiva invariante e sua localização em coordenadas da câmera, permitirá o posicionamento do manipulador para a apreensão com controle de posição e orientação. ____________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / There are several techniques for applying robotic vision for identification and localization of industrial objects. These objects are typically found in manufacturing cells. The purpose is to catch and transport the pieces for automatically grouping. Robotic vision for industrial objects is an important and still difficult task, especially feature extraction of the object image. For that, this work proposes a model for recognition of objects different shapes, most of time symmetric, using the extraction of feature points (corners) for creating a database of invariants, for identification and localization. The step of object identification is developed in two different processes: on-line and offline. The off-line step has the objective of creating a database, where the information needed to identify the objects is recorded by using vectors of invariant projective. These vectors are defined from a list of corners extracted from an object image. The order of the corners listed is sorted in some way that its sequence shows the basic geometry of the model. The on-line process has the objective of identifying the objects previously recorded. The localization step was developed to assign positions and orientations of the object in a reference coordinate system. At this stage, it is possible to relate all the coordinate frames previously assigned to the object, like the image, camera or base manipulator frames The recognition of objects, through the identification of invariant projective and its localization in camera coordinates, allows the positioning of a manipulator to catch and to control it position and orientation.
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Estudo e simulação de técnicas de controle de tráfego de grupo de elevadores usando automação industrial

Forero, Alvaro Antonio Patiño 01 December 2010 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2010. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-08-09T11:25:42Z No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-08-09T12:00:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-08-09T12:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AlvaroAntonioPatinoForero.pdf: 1721460 bytes, checksum: 693af567a811f6e0fc452fa9c1fc4f96 (MD5) / Grupos de elevadores são normalmente encontrados em edifícios comerciais e seu controle pode ser feito de diversas formas, incluindo desde o simples atendimento da chamada de pavimento pelo elevador que esteja mais próximo até a seleção, por meio da avaliação de múltiplos critérios, daquele que apresente a maior aptidão para atender à chamada. Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo principal estudar a aplicação de técnicas de controle nebuloso para definir as prioridades de atribuição de elevadores para o atendimento de chamadas de pavimento, considerando um sistema moderno em que se tem o conhecimento prévio do destino de cada chamada e utilizando uma arquitetura de automação industrial para a implementação do sistema de controle do grupo de elevadores (EGCS – Elevator Group Control System). A metodologia adotada neste trabalho consistiu de realizar uma ampla pesquisa sobre os EGCS’s atualmente existentes, entender seu funcionamento e extrair de cada sistema analisado as vantagens específicas de cada estratégia e uni-las em um novo modelo baseado em técnicas de controle nebuloso. Desenvolveu-se então um controlador nebuloso com três entradas, relacionadas à distância, à disponibilidade de carga e ao tempo de espera dos passageiros, e uma saída relacionada à prioridade atribuída a cada elevador. Para a realização de testes de desempenho do sistema de controle, foi necessário desenvolver um simulador do comportamento de elevadores, o qual foi implementado por meio de um emulador de CLP, e um sistema gerador de chamadas de pavimento, o qual era responsável por gerar,com base em técnicas probabilísticas, os tempos de ocorrência das chamadas de pavimento. Desenvolveu-se ainda um software cliente OPC (OLE for Process Control) por meio do qual se fez possível capturar as informações da dinâmica dos elevadores, implementado no emulador de CLP, e realimentá-las. Além disso, incluíram-se no sistema cliente o controlador nebuloso e as rotinas de gerenciamento de dados necessárias à realização da simulação do tráfego de elevadores. Para o desenvolvimento do sistema cliente, utilizou-se a linguagem unificada de modelagem (UML), a qual descreve com diagramas padronizados o desenvolvimento do simulador e a interação com os diferentes componentes do sistema de simulação. Com base no sistema desenvolvido, realizaram-se simulações em um estudo de caso com diversos fluxos de passageiros e os resultados foram comparados com resultados de sistemas semelhantes publicados na literatura. O sistema de controle desenvolvido mostrou um desempenho compatível com o observado na literatura. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Elevator groups are normally used in commercial buildings and their control can be carried out in different ways, for instance by using the nearest elevator for attending the hall calls or by using a selection process, which evaluates multiple criteria in order to compute the most suitable elevator. From this point of view, the main objective of this work is the analysis and application of fuzzy control techniques in order to define the attribution elevator priorities for attending the hall calls. This work considers a DCS (Destination Control System), which provides the control system with an a-priori knowledge of the desired floor for each hall call. Also, it makes use of an industrial automation architecture for implementing the elevator group control system (EGCS). The methodology applied in this work considers several stages, as follow: At the first stage, the background and the state of art regarding EGCS’s was analyzed in order to extract the main advantages of each control strategy used nowadays for proposing an unified model based on fuzzy logic. Secondly, a fuzzy controller was developed. It uses as inputs the distance, the elevator load availability and the passenger waiting time and outputs the suitable value of each elevator for attending the hall call. In order to validate the performance of the elevator system an elevator group simulator was developed. The elevator group dynamics was implemented using a PLC emulator and a hall call generation system was developed. This is responsible for creating a list of times when the hall calls are expected to occur based on probabilistic techniques. Additionally, an OPC (OLE for Process Control) client software was developed, which can be used for reading and feeding back all the dynamic information of the elevators. On the other hand, the client system includes the fuzzy controller and the data management routines used for performing the simulation traffic of the elevators. The UML (Unified Modeling Language) was used for implementing the client system. Such a language uses standard diagrams for describing the simulator development and the interaction between the different components of the simulator system. A case study with various passenger flows was used for simulation purposes and the achieved results were compared with the results reported in the literature, demonstrating a compatible performance of the proposed elevator control system.
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Análise comparativa das técnicas de controle servo-visual de manipuladores robóticos baseadas em posição e em imagem / Comparative study of visual servoing techniques based on image and position for robotic manipulators

Muñoz, Gloria Liliana López 11 August 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-05T19:24:01Z No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Approved for entry into archive by LUCIANA SETUBAL MARQUES DA SILVA(lucianasetubal@bce.unb.br) on 2011-10-07T17:00:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-07T17:00:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas metodologias de controle visual para manipuladores robóticos; a primeira, denominada Controle Servo Visual Baseado em Imagem, determina a variável de controle diretamente em função das características visuais, e a segunda, chamada Controle Visual Baseado em Posição, descreve o comando a partir da informação visual transformada do espaço da imagem ao espaço cartesiano. Na aplicação destas duas abordagens forem usados vários algoritmos de processamento de imagens e de controle cinemático de manipuladores, cada um dos quais cumpriu sua tarefa satisfatoriamente, permitindo ao final integrar os diferentes módulos envolvidos para avaliar a tarefa de controle visual como um tudo. Posterior à validação dos algoritmos de análise visual e de modelagem cinemática do manipulador, foi realizada uma etapa de simulação que permitiu testar o comportamento dos sistemas de controle visual projetados, aplicados em um manipulador robótico de seis graus de liberdade. Foi a partir desta simulação que se comprovou o cumprimento da tarefa de posicionamento das duas abordagens e se obtiveram características de desempenho como tempo de execução da tarefa e erro de posicionamento final. O principal aporte desta pesquisa se apresenta no estudo comparativo de desempenho das duas metodologias propostas, verificando não só o cumprimento da tarefa de posicionamento, senão também, em alguns casos a robustez frente a variações do entorno, sendo estes últimos eventos que poderiam apresentar-se num entorno real, como por exemplo, ruído nas cenas, fraca calibração da câmera e erros na descrição do modelo do objeto. Contudo este trabalho se apresenta como uma etapa preliminar no desenvolvimento real de um sistema robusto de controle servo visual, que poderia ajudar na escolha da metodologia apropriada para uma aplicação específica, mas outras considerações devem-se ter em conta, principalmente quanto à modelagem cinemática do manipulador robótico. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents the development of two approaches of Visual Servoing Systems applied to robotic manipulators; the first one, named Image Based Visual Servoing (IBVS), determines the control variable directly as a function of visual features, the second one, called Position Based Visual Servoing (PBVS), describes the control from the visual information expressed in Cartesian coordinates. In order to apply these two approaches, several image processing and kinematic control algorithms were developed, each of them fulfilled its task satisfactorily, allowing, at the end, to integrate the modules involved to evaluate the visual control system as a whole. Following the validation of visual analysis algorithms and the manipulator’s kinematics model, a simulation step was performed allowing to test the behavior of visual control systems on a robotic manipulator of six degrees of freedom. It was proved, from this simulation, the fulfillment of the positioning task of the two approaches and a number of performance characteristics were obtained, as time for task execution and final positioning error. The main contribution of this research is the comparative study of the performances of the two proposed methodologies, verifying not only the fulfillment of the task for positioning, but, in some cases, their robustness against environment variations. These former events could be present in real environments, such as noise, poor camera calibration, and errors in the object model representation. However, this work is presented as a preliminary step in the actual development of a robust visual servo control, which could help in choosing the appropriate methodology for a specific application. Other considerations must be taken into account, especially in regard to the kinematic modeling of the robotic manipulator.
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Caracterização dinâmica de um protótipo de stockbridge pseudoelástico / Dynamic characterization of a stockbridge damper prototype pseudoelastic

Silva Junior, Antonio José da 12 August 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-03-06T13:41:36Z No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-07T12:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_AntonioJoseSilvaJunior.pdf: 3411957 bytes, checksum: 40f217c86a6239f6bfe462358ae396a4 (MD5) / Absorvedores dinâmicos de vibração do tipo stockbridge são amplamente utilizados para minimizar vibrações eólicas em cabos aéreos de transmissão de energia elétrica. Uma das principais limitações desse tipo de absorvedor é a faixa de frequência relativamente estreita na qual ele apresenta um desempenho satisfatório. Devido a essa limitação entre outras provocadas por mudanças climáticas, de ventos e provocadas por danos ambientais causados por desmatamentos, queimadas e outros se faz necessário o desenvolvimento de novos modelos de stockbridges, utilizando outros tipos de materiais como as ligas com memória de forma. Esses novos modelos devem possuir maior capacidade de dissipação de energia e serem aplicáveis em faixas de frequências mais amplas que os modelos convencionais. O objetivo do presente trabalho é comparar, por meio de uma análise experimental, o desempenho de absorvedores de vibrações do tipo stockbridge convencional a outros baseados no comportamento pseudoelástico das ligas com memória de forma (Shape Memory Alloys - SMA). O desempenho dos absorvedores convencionais, bem como o dos protótipos será avaliado por meio da dissipação de energia em função da frequência de excitação. Os métodos utilizados para medir a dissipação serão Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), Power Method e Forced Response Method previstos nas normas IEEE Std 563™-1978 (R2007), IEEE 664™ 1993 (R2007) e IEC 61897 1ªED 1998-09. Os resultados obtidos ilustram o potencial das SMA para este tipo de aplicação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Dynamic vibrations absorbers such as the stockbridge dampers are largely used to minimize the aeolian vibration in overhead electrical power transmission lines. One of the main limitations of this type of absorber is the relatively narrow frequency band in which its satisfactory performance is observed. Because of this limitation among others caused by climate change, wind change and provoked by environmental damage done by deforestation, wild fires and others, it’s necessary to develop new models of stockbridge dampers, using other materials such as the Shape Memory Alloy (SMA). These new models should have greater capacity to dissipate energy and should be applicable in wider frequency bands than the conventional models. The objective of this work is to compare, based on an experimental analysis, the performance of different stockbridge vibration dampers: the conventional and the others based on the pseudoelastic behavior of the SMA. The prototype’s performance will be evaluated by the energy dissipation measured according to the Inverse Standing Wave Ratio Method (ISWR), the Power Method and the Forced Response Method according to the IEEE Std 563™-1978, IEEE 664™ 1993(R2007) and IEC 61897 1ªED 1998-09 Standards. The obtained results show the potential of the SMAs for this type of application.
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Projeto e desenvolvimento de robô cartesiano de baixo custo para manipulação de produtos em linhas de média cadência /

Preti, Jeferson. January 2014 (has links)
Orientador: Flávio Alessandro Serrão Gonçalves / Banca: Diego Colon / Banca: Fernando Pinhabel Marafão / Resumo: Este trabalho apresenta a análise, o projeto e o desenvolvimento de um manipulador robótico industrial de baixo custo, para linhas de produção que demandem menos de 10 ciclos de manipulação por minuto, denominadas de média e baixa cadência. O aparato proposto possui potencial para contribuir na melhoria das condições de utilização de células robóticas no cenário industrial nacional, auxiliando na superação dos desafios existentes para Implantação de células robóticas por pequenas e médias empresas, nomeadamente, custos de implantação, manutenção e reprogramação/reconfiguração. O manipulador robótico industrial foi projetado considerando uma estrutura metálica leve de baixo custo, com elementos mecânicos de precisão média e não dedicados, facilmente encontrados no mercado nacional. Além disso, o manipulador robótico foi projetado para ser capaz de alcançar velocidades médias provendo tempos de ciclo de operação quase equivalentes aos apresentados por robôs polares articulados convencionais, nas mesmas aplicações. O sistema de controle foi concebido para não entregar o dispendioso sistema convencional de hardware centralizado de controle de eixos, sendo esta operação realizada por algoritmo computacional executado no mesmo PC responsável pela gestão e integração dos processos. Assim, a operação emprega dispositivos acionadores descentralizados considerando o envio dos sinais de referência diretamente aos acionadores, possibilitando a compensação das restrições dos esforços da estrutura com recursos de suavização de trajetórias. A integração com o usuário possui uma interface gráfica de manipulação amigável que permite facilmente os processos de operação, manutenção e reconfiguração, com recursos de supervisão, histórico de falhas e assistência remota. Por fim, um protótipo do manipulador robótico industrial proposto é apresentado demonstrando as principais... / Abstract: This master dissertation presents the analysis, design and development of an industrial low cost robotic manipulator for production lines that require manipulation less than 10 cycles per minute, denominated medium and low cadense lines. The proposed apparatus has the potential to contribute improving the use of robotic cells in the national industrial scene, helping to overcome the existing challenges in deployment of robotic cellis by small and medium enterprises, in particular, implementation costs, maintenance and reprogramming/reconfiguration. The industrial robot manipulator was designed considering a low cost light steel structure, with average precision non-delicated mechanical elements, easily found on the national market. In addition, the robotic manipulator was designed to be able to achieve average speeds with times of operation almost equivalent to those presented by conventional polar articulated robots in the same applications. The control system was designed without the costly centralized hardware system of axes control, this operation being performed by computer algorithm running on the same PC responsible for the management and integration of processe. Thus, the operation employs descentralized devices providing the reference signals directly to the actuators, allowing the mitigation of the efforts restrictions in structure with programmable smoothing of trajectories. Integration wiht the user is designed to have a user-friendly graphical interface allowing an easy handling of operation processes, maintenance and reconfiguration, with resources for supervision, fault history and remote assistance. Finally, a prototype of the proposed industrial robot manipulator is presented in order to corroborate the construction and operational characteristics / Mestre

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