Orientador: Marcius Fabius Henriques de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T04:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Haddad_RosanaBeatrizBaptista_D.pdf: 8708214 bytes, checksum: 9cff278b2fc4b4c17b5531bb14a8559b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de caso real para problemas de seqüenciamento de lotes numa indústria de autopeças. Nele é proposta a adição de um módulo de Capacitação a um software de ERP de forma que o Módulo de MRP deste passe a respeitar os limites de capacidade de recursos considerados críticos. Para isso, o problema de seqüenciamento de produção nos recursos críticos é modelado como problema de fluxos em redes com restrições adicionais. É sugerido também um procedimento para transformar o problema com restrições adicionais em um grafo. As práticas correntes na empresa teste foram consideradas no modelo, formalizando procedimentos que até então aconteciam de forma oficiosa. A grande vantagem do método está na visão temporal do sistema,quepermiteantecipaçõesou atrasosde lotesde fabricação- desdeque exista capacidade disponível - sempre que houver sobrecarga. O método permite ainda a análise de diferentes cenários / Abstract: This work presents a scheduling problem case study of a in an auto parts industry. It proposes the integration of a capacity module to an ERP off the shelf. The objective of this integration is to improve the MRP module of the ERP in such way that it recognizes capacity limits of critical resources. Critical resources at shop fioor are modeled as a network fiow problem with additional constraints. A procedure to transform the problem into a simple network is also suggested. The heuristics used in the shop fioor are considered and added to the mode!. The main contribution of this method is the temporal view of the scheduling problem which allows overcoming overloaded situations. This method allows also the analysis of several scenarios. The results presented in this study were obtained using real data / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T06:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmorbida_Giorgio_M.pdf: 1105118 bytes, checksum: 1fec640e2bfaeb6dac37afed313255ef (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho apresenta resultados no contexto de estabilidade de sistemas com atraso. A estabilidade de sistemas incertos com atraso é estudada utilizando o Teorema do Pequeno Ganho Escalonado a partir de um sistema de comparação. Aplicando resultados do Lema de Finsler e empregando matrizes de Lyapunov dependentes de parâmetro nas desigualdades matriciais lineares do Teorema do Pequeno Ganho, são obtidas condições independentes e condições dependentes do atraso para sistemas incertos. Sistemas com atraso que apresentam entrada com saturação em posição são estudados visando obter condições para cômputo de ganhos de realimentação de estados e visando obter uma estimativa para a região de atração do sistema em malha fechada. É considerada uma lei de controle com realimentação do estado atual e do estado atrasado. Funcionais de Lyapunov-Krasovskii são utilizados na obtenção das condições de estabilizabilidade. A maximização das estimativas das regiões de atração é feita a partir da solução de problemas de otimizaçã.o com restrições na forma de desigualdades matriciais lineares / Abstract: This work presents results in the context of time-delay system stability. Uncertain time-delay systems are studied by means of the Scaled Small-Gain Theorem. By applying results from Finsler's Lemma and using parameter-dependent Lyapunov matrices, delay-dependent and delay-independent conditions for uncertain systems are obtained in terms of linear matrix inequalities. Time-delay system presenting amplitude-saturating inputs are analyzed aiming to establish conditions to compute state-feedback gains and to obtain an estimate of the bassin of attraction of the system. A control law composed by a current state-feedback and a delayed state-feedback is considered. Lyapunov-Krasovskii functionals are the starting point to obtain the stabilizability conditions. The maximization the estimates of the bassin of attraction is carried out by solving an optimization problem whose constraints are linear matrix inequalities / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Augusto Valente Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:04:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_MarciaLissandraMachado_D.pdf: 1397184 bytes, checksum: 5c23769b43bb76b58c39a5fb95adaaee (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Uma abordagem baseada em análise intervalar para o projeto de controladores por realimentação de estados robusta é proposta. Demonstra-se que quando especificações para alocação de pólos são representadas por conjuntos espectrais de polinômios intervalares, o problema do projeto por realimentação de estados robusta pode ser completamente formulado e resolvido no contexto de conceitos e métodos de análise intervalar. Representações poliédricas convexas de uma classe de controladores por realimentação de estados robusta satisfazendo a uma equação de Ackerman intervalar são derivadas. Um procedimento de projeto baseado em programação não-linear que objetiva a maximização da não-fragilidade do controlador robusto resultante é introduzido. Para sistemas multivariáveis é proposta uma abordagem por alocação de pólos utilizando a equação de Sylvester intervalar e técnicas de resolução baseadas em intervalos modais. Exemplos numéricos ilustram o projeto de controladores por realimentação de estados obtidos a partir da abordagem por análise intervalar proposta / Abstract: An interval analysis approach for the design of robust state feedback controllers is proposed. It is shown that when regional pole placement specifications are represented as spectral sets of interval polynomials, the robust state feedback design problem can be entirely formulated and solved in the context of the concepts and methods of interval analysis. Explicit convex polyhedral representations of a class of robust state feedback controllers satisfying an interval Ackerman¿s equation are derived. A design procedure based on nonlinear programming which aims at maximizing the non-fragility of the resulting robust controller is introduced. In the case multivariable systems is proposed an approach based on pole placement which employs an interval Sylvester equation and modal intervals techniques. Numerical examples illustrate the design of robust state feedback controllers through the interval analysis approaches proposed. / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Takaaki Ohishi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T05:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_OdersonDiasde_D.pdf: 1392271 bytes, checksum: 4a25b0e50f13f9b1cc3f51c1bbf51592 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese apresenta um modelo de despacho para usinas termelétricas a gás natural considerando a produção e o transporte de gás. O modelo proposto associa a operação do sistema de geração termelétrica com a operação da rede de gasodutos. A metodologia utilizada para obter a solução foi aplicada a um exemplo com seis usinas termelétricas supridas por uma rede de gás natural. O modelo apresentado integra eficientemente a operação das usinas termelétricas com a operação do sistema de gasodutos / Abstract: This thesis presents a dispatch model for natural gas power plants considering the production and transmission of gas. The proposed model put together the operation of the power plant system with the operation of the natural gas pipeline network. The proposed approach was applied to an example of six power plants supplied by a gas system. The proposed approach integrates the operation of power plants with the operation of natural gas transmission system / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Rubens Maciel Filho, Eduardo Coselli Vasco de Toledo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:33:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcelaG.Motados_D.pdf: 1519927 bytes, checksum: 9ed575105854208c7e8d99f024c4128a (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi a avaliação de estratégias de controle clássicas e hierárquicas em tempo real. Utilizou-se como estudo de caso a hidrogenação de o-cresol em reator de lama catalítico trifásico com catalisador sólido para validar as propostas de otimização em tempo real, devido à importância inerente deste tipo de processo, uma vez que reatores catalíticos trifásicos estão presentes em muitos processos das indústrias químicas, petroquímicas e afins, havendo uma preferência crescente em comparação com outros tipos de reatores mais convencionais. Foi investigada neste trabalho a performance de algumas versões do algoritmo de controle avançado DMC (Dynamic Matrix Control) em sua forma quadrática (QDMC - Quadratic Dynamic Matrix Control) e adaptativa (STQDMC - Self Tuning Quadratic Dynamic Matrix Control) sob diferentes estratégias de controle (feedback, feedforward e mista). O processo foi representado através de modelos determinísticos e estatísticos. Foi proposta uma metodologia alternativa para a definição dos parâmetros ótimos do modelo para a faixa de operação válida para este estudo baseada em princípios de análise de superfícies de resposta. Devido à importância de otimização dos processos para o alcance de objetivos operacionais e econômicos, foram também avaliadas estruturas de otimização em duas camadas, utilizando-se para este fim os algoritmos de otimização baseados nos procedimentos de Levenberg-Marquardt e SQP (Sequential Quadratic Programming). Foram propostas estruturas tradicionais de otimização em duas camadas, na qual o otimizador gera os set-points para o controlador, mas, além disso, foi proposta uma estrutura alternativa, na qual o otimizador, além de gerar os set-points para o controlador, envia também os valores ótimos para a variável manipulada, tornando este procedimento, na maioria dos casos, mais rápido e eficiente. Ainda no campo da otimização em tempo real, são apresentadas as bases matemáticas para a implementação de uma estrutura de otimização em uma camada, na qual os problemas de controle e otimização são resolvidos simultaneamente, sendo este procedimento sugerido como sugestão para trabalhos futuros. Os estudos realizados neste trabalho permitiram concluir que a estratégia de otimização em duas camadas apresenta resultados satisfatórios. Além disso, sempre deve-se ter em mente os objetivos de controle e otimização para que se possa ponderar a utilização das estratégias de controle feedback ou feedforward, e até mesmo uma combinação entre as duas / Abstract: The principal objective of this work was the evaluation of classic and hierarchical control strategies in real time. It was used as case study the o-cresol hydrogenation in a three-phase slurry reactor with solid catalyst to validate the real time optimization approaches, due to the inherent importance of this process, since these reactors are present in many processes of the chemical and petrochemicals industries, with growing preference in comparison with other types of more conventional reactors. It was investigated the performance of some versions of the advanced control algorithm DMC (Dynamic Matrix Control) in a quadratic (QDMC - Quadratic Dynamic Matrix Control) and adaptive (STQDMC - Self Tuning Quadratic Dynamic Matrix Control) form under different control strategies (feedback, feedforward and mixed). The process was represented through deterministic and statistical models. An alternative methodology was proposed for the definition of the optimal model parameters for the valid operational range based on principles of response surface analysis. It was evaluated two-Iayers structure optimization, using optimization algorithms based on Levenberg-Marquardt and SQP (Sequential Quadratic Programming) procedures. Traditional two-layers optimization approaches were proposed. In this approach the optimizer generates the set-points for the controller. Besides, an alternative approach was proposed where the optimizer, besides generating the set-points for the controller, also sends the optimal values for the manipulated variables, becoming this procedure, in most of the cases, faster and efficient. In relation to real time optimization, the mathematical bases are presented for the one-Iayer optimization approach implementation. Here the control and optimization problems are simultaneously resolved. According to this work, the two-Iayers optimization approach presents suitable results. Besides, it should always be considered the control and optimization objectives, in order to weight the feedback or feedforward control strategies and even a mixed one / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we show contents of high-school and college which can be applied when the subject is to optimise. The search for the great is something very present in our lives. Different areas, amongst them, Operational Reserach, search for better solutions for their problems. For example, the best way to distribute scarce resources among the sectors of an industry. Studying optimisation may sharpen in people the interest for studying Mathmatics, and the understanding that the squaring function is not the only way of modeling and solving problems of optimisation. / Neste trabalho apresentamos conteúdos do ensino médio e do ensino superior que podem ser aplicados quando o assunto é otimizar. A busca pelo ótimo é algo muito presente em nossas vidas. Diferentes áreas, dentre elas, Pesquisa Operacional, buscam melhores soluções para seus problemas. Por exemplo, a melhor forma de distribuir recursos escassos entre os setores de uma indústria. Estudar otimização pode aguçar nas pessoas o interesse por estudar matemática, e a compreensão de que a função quadrática não é a única forma de modelar e resolver problemas de otimização. / São Cristóvão, SE

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monte_Bruno_M.pdf: 1808851 bytes, checksum: 7268c8ef4bb1363f9876841d3a0ce345 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O planejamento energético de sistemas hidrotérmicos caracteriza-se pela otimização dos recursos hidráulicos através da maximização da operação hidrelétrica e da minimização da operação térmica. Seu objetivo é garantir um atendimento à carga de maneira econômica e confiável durante todo o horizonte de estudo. Este problema pode ser caracterizado como de natureza complexa, dado que suas características o definem como um problema de grande porte, dinâmico, estocástico e não-linear. Não obstante muitas técnicas já terem sido propostas para solução deste problema, não existe, ainda, uma metodologia unânime que aborde todas essas características com eficiência. A Programação Dinâmica, que é uma das técnicas mais populares utilizadas, tem sua aplicação limitada em sistemas reais, dado que exige um elevado esforço computacional. Neste trabalho, foi proposta uma metodologia alternativa para abordagem do planejamento da operação de médio prazo de sistemas hidrotérmicos. A metodologia proposta é baseada em um Sistema de Inferência Neural-Nebulosa Adaptativo atuando em paralelo com um modelo de otimização determinístico com perfeita previsão de vazão. A informação do otimizador determinístico é utilizada no treinamento da rede, que gera uma base de regra de inferência nebulosa que reproduzirá o comportamento ótimo da usina através da definição da vazão turbinada, em cada estágio, em função das varáveis de entrada estipuladas. A performance da metodologia Neural Nebulosa proposta foi comparada com outras modelagens, como a Programação Dinâmica Determinística, a Programação Dinâmica Estocástica e o Controle de Malha Aberta, através de simulações em cinco usinas hidrelétricas do parque gerador brasileiro considerando as vazões afluentes do histórico. Os resultados indicaram que a metodologia Neural Nebulosa proposta apresentou desempenho similar a abordagens mais tradicionais e que se configuram computacionalmente menos eficiente. / Abstract: The long term hydrothermal scheduling lies in the optimization of the water resource usage through the maximization of the hydroelectric production and the minimization of the thermal plants operation. Its goal is to assure an economic and reliable load supply throughout the study stages. This problem can be characterized by exhibiting a complex nature, since its characteristics define it as a large scale, dynamic, stochastic and nonlinear problem. Although many optimization approaches have already been proposed to answer the hydrothermal scheduling problem, until now, there is no unanimous approach that is able to cope efficiently with all the problem issues. Dynamic Programming, which is one of the most commonly used techniques to deal with this problem, is limited regarding its application on real systems since its computational requirements tend to be heavy. In this work we proposed an alternative approach to deal with the long term hydrothermal scheduling. The proposed technique is based on an Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System working in parallel with a deterministic optimization model with perfect inflows forecasting. The optimal operation information is processed by the network that produces fuzzy rules describing the optimal decisions of the plant through the definition of the amount of discharge in each stage and depending on the chosen input variables. The performance of the proposed Neuro-Fuzzy approach was compared to other policies, including Deterministic Dynamic Programming, Stochastic Dynamic Programming and Open- Loop Feedback Control, by simulation using historical inflow records of five different Brazilian hydroelectric power plants. The results demonstrated that the Neuro-Fuzzy approach provided similar and competitive performance to less computationally efficient and commonly used policies. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Denis Jose Schiozer, Celio Maschio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-13T03:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_SergioHenriqueGuerrade_M.pdf: 1592526 bytes, checksum: a308d06cf11fb891b71f7b3396952356 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O problema do ajuste de histórico é uma das tarefas que mais demandam tempo em um estudo de reservatório baseado em simulações de fluxo, porque é um problema inverso onde os resultados (dados de produção) são conhecidos, porém os valores de entrada (a caracterização do reservatório) não são integralmente conhecidos. Adicionalmente, as funções objetivo que medem a qualidade do ajuste costumam ser expressões compostas por uma série de componentes que tornam a topologia do espaço de soluções complexa e repleta de não linearidades. A metodologia adotada neste trabalho foi a modelagem do problema de ajuste de histórico como um problema de otimização combinatória de modo que ele pudesse ser abordado através de processos metaheurísticos. Em particular, a metaheurística Busca Dispersa (Scatter Search) foi acoplada a um algoritmo de Busca Direta baseado no método de Hooke e Jeeves para resolver o problema do ajuste de histórico. Reservatórios sintéticos de solução conhecida foram utilizados para fazer a validação da metodologia e, em seguida, ela foi aplicada a outro reservatório, também sintético, mas com características de reservatórios reais onde a solução do ajuste é desconhecida. São discutidos ao longo do texto o uso da metodologia de forma automática e assistida e também os benefícios do uso da computação distribuída na execução do método. As maiores contribuições deste trabalho em relação à questão do ajuste de histórico são: a introdução de uma nova metodologia versátil para uso automático ou assistido, a discussão de algumas características que dificultam o processo de ajuste e de que forma eles podem ser contornados e também a abordagem do tema do ajuste automático vs. o ajuste assistido ilustrado com exemplos. / Abstract: The history matching problem is one of the most demanding tasks in a reservoir simulation study; because it's an inverse problem where the results (production data) are known but the input data (the reservoir characterization data) are not entirely known. Moreover, the objective function that guide the match is usually made out of a series of components that make the topology of the objective function both complex and full of non-linearities. The methodology adopted in this work was to model the history matching problem as a combinatorial optimization problem in order for it to be solved by metaheuristic processes. In particular, the Scatter Search metaheuristic was coupled with a direct search method based on Hooke and Jeeve's method to solve the history matching problem. Synthetic reservoirs of known solutions where used to validate the methodology and then the methodology was applied to another reservoir, also synthetic, but with characteristics of real reservoirs where the solution is not known in advance. Throughout the text, the mixed use of the methodology on both an assisted and automatic fashion is discussed along with the benefits attained by the use of distributed computing resources. The greatest contributions of this work related to the history matching problem are: the introduction of a new versatile methodology for both automatic and assisted matches, the discussion of some characteristics that burden the entire process and some ways to overcome the difficulties, and also the discussion of some tradeoffs between automatic versus assisted history matching with examples to illustrate the matter. / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Pedro Luis Dias Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:35:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_RenatoAlves_D.pdf: 1110575 bytes, checksum: 60707903258309c73eb16c6b81e8e7ba (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A principal contribuição desta tese é a proposta de condições de sintese de filtros e controladores lineares, tanto robustos quanto dependentes de parametros, para sistemas discretos variantes no tempo.Os controladores, ou filtros, são obtidos solucionando problemas de otimização formulados em termos de desigualdades matriciais bililineares, por meio de um metodo que se baseia na alternancia de problemas convexos descritos por desigualdades matriciais lineares. Para obtenção das condiçoes de sintese foram utilizadas tanto funções de Lyapunov afins nos parâmetros quanto ametros, alem de variáveis multi-afins em diferentes instantes de tempo dos parâmetros, alem de variaveis extras introduzidas pelo lema de Finsler. Nesse contexto, sao tratados problemas de sintese com custo garantido H, assegurando robustez em relação a incertezas não estruturadas. Simulaçoes numéricas ilustram a eficiencia dos metodos propostos em termos de desempenho H quando comparados com outros metodos da literatura / Abstract: The main contribution of this dissertation is to propose conditions for linear filter and controller design, considering both robust and parameter dependent structures, for discrete time-varying systems. The controllers, or filters, are obtained through the solution of optimization problems, formulated in terms of bilinear matrix inequalities, using a method that alternates convex optimization problems described in terms of linear matrix inequalities. Both affine and multi-affine in different instants of time (path dependent)Lyapunov functions were usedto obtain the design conditions, as wellas extra variables introduced bythe Finsler's lemma.Design problems that take into account an H guaranteed cost were investigated, providing robustness with respect to unstructured uncertainties. Numerical simulations show the effciency of the proposed methods in terms of H performance when compared with other strategies from the literature / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Secundino Soares Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:25:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_ThyagoCarvalho_D.pdf: 9101920 bytes, checksum: 5cf6202ab737e2bcab996c2704ede5ec (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho apresenta uma política para a operação energética do Sistema Nacional (SIN), baseada na representação individualizada das usinas hidrelétricas e termelétricas, na representação detalhada das características de operação dessas usinas, e na representação indireta da estocasticidade das vazões através demodelo de previsão. Essas características diferem a política operativa proposta daquela em vigor no setor elétrico brasileiro, que se baseia na modelagem equivalente de sistemas hidrotérmicos interligados. Diversos estudos de caso são apresentados com o intuito de avaliar o desempenho dessa polÂ'ıtica, desde o caso de sistemas hidrotérmicos simples com uma única usina até o caso completo do SIN sob condições reais. Para esse último caso, um procedimento de ajuste da operação foi implementado para assegurar o atendimento do mercado com as restrições de intercâmbio entre os subsistemas. Análises de sensibilidade foram realizadas em relação a restrições de intercâmbio, inflexibilidade das usinas termelétricas, a importância de algumas usinas hidrelétricas e mercado / Abstract: This work presents an operational policy for the mid term hydrothermal scheduling of the Brazilian Interconnected Power System (BIPS) based on the individual representation of the hydro and thermo power plants, the detailed representation of the plantsâ?¿ features and the indirect representation of the inflow stochasticity through a forecasting model. These characteristics differs the operational policy which is in use nowadays in BIPS, which is based on four interconnected subsystems represented by composite reservoirs. Several case studies are presented to evaluate the performance of the operational policy, from the simple case with a single hydro plant system to the complete case of the whole BIPS under real conditions. For this last case an operational adjustment procedure was implemented to assure the market attendance considering interchange constraints between the subsystems. Sensitivity analyses have been done with respected to interchange, minimum thermal generation, market, importance of hydro plants and system dimension / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica