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Uma abordagem para problemas e controle ótimo via métodos de Runge-Kutta e análise de erro

Campos, José Renato [UNESP] 22 May 2005 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-05-22Bitstream added on 2014-06-13T20:35:12Z : No. of bitstreams: 1 campos_jr_me_sjrp.pdf: 474631 bytes, checksum: 9a9f4df9bf2898f15cba64a064eec09b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Métodos de Runge-Kutta para problemas de controle ótimo contínuo são estudados seguindo os trabalhos de Hager [11], [15] e [17]. O problema de controle ótimo é discretizado transformando-se num problema de programação matemática. Um estudo sobre as condições necessárias de otimalidade para a solução do problema e conexões com o problema adjunto é realizado para obtenção das condições de ordem na discretização. Estuda-se também a convergência da solução do problema discretizado para a solução ótima do problema contínuo (ver Hager [17]). Nesta análise Hager obtêm uma cota para o erro entre a solução numérica e a solução contínua o qual depende do tamanho do passo. Por fim, o trabalho apresenta alguns exemplos com o intuito de ilustrar a teoria apresentada. / Runge-Kutta methods for continuous optimal control problems are studied following the papers of Hager [11], [15] and [17]. The control problem is discretized and transformed into a mathematical programming problem. A study about necessary conditions of optimality for the solution of the problem and connections with an adjoint problem are done to provide order conditions for the method of discretization. It is also studied the convergence of the optimal solution of the discrete problem for the solution of the continuous time control problem (see Hager [17]). In this convergence analysis Hager obtains an error bound comparing the numerical and the continuous solution. The error bound is dependent of the size of the step of the method. Finally, some examples are presented aiming at illustrating the discussed theory.
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Modelagem do problema integrado de dimensionamento de lotes e corte de estoque em indústria moveleira

Santos, Silvia Maria Pereira Grandi dos [UNESP] 27 February 2008 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:47:35Z : No. of bitstreams: 1 santos_smpg_me_sjrp.pdf: 975189 bytes, checksum: 365d7872dbad44341fdaa7290f787b15 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho estudamos o processo produtivo de uma fábrica de móveis característica do Pólo Moveleiro de Votuporanga/SP e propomos um modelo de otimização inteira mista para o processo de produção desta fábrica acoplando o Problema de Dimensionamento de Lotes (PDL) com o Problema de Corte de Estoque (PCE) Bidimensional. O modelo considera vários itens (produtos finais), horizonte rolante de planejamento, sendo que somente o período inicial é programado detalhadamente em relação às restrições de atendimento à demanda por peças e de capacidade das máquinas. Dois conjuntos de padrões de corte são utilizados, aqueles preferidos pela empresa e um conjunto de padrões tabuleiros compostos, e visa a utilização da capacidade total de corte da máquina seccionadora. Testes computacionais fazendo várias comparações foram realizados e mostram a eficiência da abordagem quando o problema é resolvido de forma integrada e quando o conjunto de padrões de corte tabuleiros compostos é utilizado. / In this work we studied the production process of a furniture company located in Votuporanga/SP and we propose a mixed-integer optimization model for the furniture industry production process, integrating the Lot Sizing Problem with the Cutting Stock Problem. The mathematical model considers multi items (final products) in a rolling horizon basis, where only the initial period is detailed with respect to the pieces demanded and capacity machines constraints. Two cutting pattern sets are used, the industry preferred cutting patterns and a set of composed checkerboard patterns, and aims at using the total capacity of the saw machine use. Computational tests with multiple comparisons show the approach effectiveness when the problem is solved in an integrated form and when the composed checkerboard patterns set is used.
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Alocação ótima de chaves de interconexão nas redes de distribuição de energia elétrica

López Amézquita, Juan Camilo [UNESP] 20 February 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:15Z : No. of bitstreams: 1 000836270.pdf: 1016075 bytes, checksum: 23b148ab430f3a8e408000dab186d3ec (MD5) / O problema da alocação ótima das chaves de interconexões nos sistemas de distribuição de média tensão é um problema do planejamento da operação dos sistemas de energia elétrica, de natureza combinatória e sujeito a restrições técnicas e operacionais que derivam em modelos complexos, não-lineares, não determinísticos e, em muitos casos, não analíticos e difíceis de representar matematicamente. Portanto, a melhor opção para obter soluções de boa qualidade em tempo razoável são as técnicas heurísticas modernas. Este trabalho apresenta uma metodologia baseada na formulação de modelos matemáticos convexos e resolvida utilizando o algoritmo de busca inteligente GRASP, para gerar soluções de boa qualidade ao problema da alocação ótima das chaves de interconexões. As chaves alocadas pela metodologia fornecem um esquema de restauração eficiente que, em caso de uma falta permanente, possa isolar a zona afetada pela falta e restaurar o serviço elétrico da maior quantidade possível de usuários. Por outro lado, as chaves instaladas pela metodologia proposta, também são aproveitadas para otimizar o ponto de operação em estado estacionário do sistema e os índices de confiabilidade experimentados pelos usuários, ou seja, reduzir as perdas de potência ativa e melhorar probabilísticamente os índices de continuidade da duração e da frequência das interrupções (SAIDI e SAIFI) quando o sistema opera em condições normais. Para demonstrar a eficácia e flexibilidade do algoritmo proposto dois sistemas testes, de 43 e 136 nós, serão utilizados para resolver diferentes instâncias do problema da alocação / The optimal switch allocation problem in electrical distribution systems is a combinatorial optimization problem, subject to a set of technical and operational constraints that produces complex, nonlinear, nondeterministic and, in many cases, non-analytical and difficult to represent optimization models. Therefore, the best approach to provide high quality solutions, in reasonable time, is the use of modern heuristics algorithms. This work presents an optimization methodology based on the formulation of convex mathematical models and solved by using a simplified GRASP algorithm, in order to provide high quality solutions to the switch allocation problem. The allocated switches establish an efficient restoration scheme that, in case of a permanent fault, isolates the faulty zone and restores the electrical service of as many users as possible. On the other hand, the switches allocated by the proposed methodology, are also used to optimize the steady-state operating point of the system and the reliability indices experienced by the users, i.e., the active power losses are reduced and the reliability indices, SAIDI and SAIFI, are improved when the system is operating flawlessly. In order to show the efficiency and flexibility of the proposed switch allocation methodology, two test systems have been proposed and different allocation instances have been solved
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Avaliação otimizada técnica e econômica do ponto de conexão de geração distribuída em redes de média tensão

Pereira, Milton Luiz Neri [UNESP] 11 December 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-11. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:07Z : No. of bitstreams: 1 000835933.pdf: 1986910 bytes, checksum: b7de0f891179f80c4cdf77a36a4c3dce (MD5) / Neste trabalho, um sistema de distribuição de energia elétrica com a inclusão de geração distribuída é investigado, através de técnicas de otimização multiobjetivo. O estudo consiste em alocar geração distribuída no sistemas de distribuição com base em parâmetros técnicos e econômicos. O sistema é investigado considerando dois interesses: de um lado, o Produtor Independente de Energia Elétrica e, do outro lado, a Empresa de Distribuição de Energia Elétrica operadora do sistema. Na perspectiva do produtor independente, o modelo adotado busca maximizar a geração de potência ativa da geração distribuída e minimizar os custos associados. Na perspeciva da operadora do sistema, o modelo objetiva maximizar a valoração das perdas, maximizar a confiabilidade e minimizar os custos envolvidos em adequação do sistema de distibuição de energia elétrica. Através de técnicas de otimização multiobjetivo foram otimizados os objetivos. O algoritmo utilizado foi o Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2 (SPEA2) com a finalidade de gerar as soluções não-dominadas dos problemas. Para avaliar a eficácia do modelo proposto, foi utilizado o sistema teste de 135 barras. Os resultados alcançados para os dois problemas, considerando os parâmetros utilizados, foram um conjunto de soluções não-dominadas, que estabeleceram um conflito entre o produtor de energia e a distribuidora que opera o sistema, pois a alterantiva que revelou-se a mais promissora para o produtor revelou-se a menos atrativa para a Empresa distribuidora. Este ponto constitui a principal contribuição do presente estudo, pois o conjunto de soluções encontradas pelo algoritmo SPEA2 constituem um ambiente flexível que permite ao produtor de energia e distribuidora de energia avaliarem cada proposta de solução e decidir por aquela que mais se aproxima aos interesses de ambas as partes / In this work, an electricity distribution system with distributed generation is investigated using a multi-objective optimization technique. The study consists of allocating distributed generation based on technical and economic parameters. The system is investigated considering two interests: on one hand, from the Independent Energy Producer (IEP), which owns the distribued generators, and, on the other hand, from the Electricity Distribution Company (EDC), which operates the system. From the perspective of the IEP, the adopted model seeks to maximize the active power generation of distributed generators and minimize costs associated to this generation. From the perspective of the EDC, the model aims to maximize the valuation of losses, maximize the reliability of the system and minimize costs involved in adaptation of the network due to the instalation of the distributed generators. A multi-objective optimization technique, the Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2 (SPEA2), was used in order to generate the non-dominated solutions of the porposed problems. To evaluate the effectiveness of the proposed model, the 135-bar test system was used. The results for the two problems, for the parameters used in this study, were a set of non-dominated solutions, which established a conflict between the IEP and the EDC because the alternative that proved the most promising for the IEP was the less attractive for the EDC. This point constitutes the main contribution of this study, because the set of solutions found using the SPEA2 constitute a flexible environment that allows the IEP and the EDC evaluate each proposed solution and decide on the one that is closest to the interests of both parties
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Despacho ótimo de potências ativa e reativa de sistema elétricos multi-áreas considerando restrições físicas, econômicas e ambientais =: Envronmentally constrained active-reactive optimal power flow-a compromising strategy for economic-emission dispatch and a multi-area paradigm

Kasmaei, Mahdi Pourakbari [UNESP] 21 February 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-21. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:33Z : No. of bitstreams: 1 000842739.pdf: 2853860 bytes, checksum: e865f5bbf60a5ebbea741caed7414898 (MD5) / Nos estudos de planejamento da operação de sistemas de energia elétrica a formulação e solução dos problemas de despacho econômico-ambiental e multi-área são considerados dois problemas de otimização desafiadores. Neste trabalho propõem-se dois novos modelos matemáticos que visam contribuir e contornar algumas desvantagens dos modelos existentes na literatura para os problemas de fluxo de potência ótimo ativo-reativo econômico- ambiental (FPOAREA), e uma formulação integrada para problema multi-área (FPOAREA- MA). No FPOAREA propõe-se uma formulação eficaz para obter um compromisso adequado entre os custos de geração e de emissão, através de um paradigma baseado em normalização inequívoca (PBNI). Ao contrário dos métodos comumente utilizados, que são principalmente aplicáveis a problemas de FPO simples (despacho econômico, despacho econômico com restrições de segurança, etc.), na abordagem PBNI, ao invés de usar um custo do controle da poluição com base na potência máxima (CCPBPM), utiliza-se um custo de controle adaptativo da poluição (CCAP), que representa o custo de controle baseado na topologia atual de operação da rede. A principal contribuição desse paradigma é utiliza a teoria da normalização para o FPO econômico-orientado, o FPO ambiental-orientado, e até mesmo para o fator CCAP. No modelo proposto para o FPOAREA-MA em vez de usar metodologias de decomposição descritas na literatura que têm várias desvantagens e problemas de coordenação, uma formulação integrada que considera as restrições ambientais é proposta. Esta formulação integrada foi desenvolvida com base nos conceitos de modelos centralizados e descentralizados. Este modelo pode ser facilmente resolvido através de solvers comerciais e a sua resposta é precisa, e os resultados obtidos podem ser usados em mercados de eletricidade, planejamento de linhas de interconexões entre sistemas vizinhos, etc. Para mostrar... / In a power system, the economic and emission dispatch and multi-area-based problems are considered as the two most challenging optimization problems. This work presents two novel mathematical models to address some drawbacks of the existing models in the domain of the aforementioned problems, including an economic and emission active- reactive optimal power flow (AROPF), and an integrated formulation for multi-area environmentally-constrained AROPF. In order to obtain an effective formulation to make an appropriate compromise between cost and emission, an unequivocal normalization-based paradigm (UNBP) is presented that solves the dynamic economic and emission AROPF problems. Unlike the commonly used methods, which are mostly applicable to simple OPF problems (economic dispatch, security-constrained economic dispatch, etc.), in the UNBP approach, rather than using a maximum output-based pollution control cost (MOPCC), an adaptive pollution control cost (APCC) is employed, which is a topology-based control cost is used. The main contribution of this paradigm is to make use of the normalization theory for the economic- oriented OPF, the environment-oriented OPF, and even for the APCC factor. In addition, in this work a multi-area active-reactive optimal power flow (MA- AROPF) is proposed. In the MA-AROPF model, instead of using decomposition methodologies that have several disadvantages and shortcomings, an integrated formulation that considers the environmental constraints is proposed. This integrated formulation has been created based on the concepts of centralized and decentralized models. This model can be easily solved via commercial solvers and because of its precise answer, it can be used in electricity markets, tie line planning, etc. In order to show the easy implementable characteristic of the MA-AROPF, it is applied on a tie line planning problem. In this work, in order to obtain optimal tie lines, the planning is performed under ...
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Utilização de metaheurísticas combinada a diferentes métodos de aglutinação para a otimização de um processo de torneamento com múltiplas respostas / The use of metaheuristics combined with different agglutination methods to optimize a turning process with multiple responses

Penteado, Ricardo Batista [UNESP] 25 June 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:45:15Z : No. of bitstreams: 1 000846890.pdf: 2695101 bytes, checksum: 2e728ad429716f9dd1defe303887de71 (MD5) / As ligas a base de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas; porém, estas características dificultam demasiadamente o processo de usinagem. Sua vasta utilização nestas áreas deve-se principalmente ao seu desempenho em altas temperaturas, que é dado por algumas de suas características intrínsecas, como: alta resistência mecânica em temperatura elevada, à fluência, à fadiga e boa resistência à corrosão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de usinagem por torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, bem como propor novas formas de pensar processos de otimização com múltiplas respostas utilizando diferentes métodos de busca e diferentes métodos de aglutinação a partir de modelagem de processo. Para tal, foram analisadas as variáveis respostas rugosidade superficial (Ra) e comprimento de corte (Lc). Os ensaios de usinagem foram realizados em um torno CNC, sendo considerados os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 e 1,6 mm) e avanços (0,12 e 0,18 mm/v), pastilhas CP250 e TP2500, corpo de prova feito com material Nimonic 80A laminado a quente e Solubilizado, por fim, o fluido refrigerante variando em Mínima quantidade de Fluido (MQF) e abundante. Todo o processo foi conduzido em ciclos, em que cada ciclo terminava quando atingisse o comprimento de avanço máximo (Lf). Depois de realizada a modelagem, foram utilizados 3 diferentes meta-heurísticas e 4 diferentes métodos de aglutinação além do algoritmo GRG. Para se avaliar o desempenho das meta-heurísticas e métodos de aglutinação foi utilizado o método de Taguchi L16, chegando a conclusão de que todos mostraram significância dentro da avaliação proposta, sendo que os métodos aqui testados mostraram eficiência para tal pesquisa / The nickel-based alloys have a chemical composition with high content of alloying elements, which are responsible for their mechanical and thermal properties, but these features interfere in the machining. Its widespread use in these areas is mainly due to its performance at high temperatures, which is given by some of its characteristics, such as high mechanical strength at elevated temperature, creep, fatigue and corrosion resistance. The objective of this work was to study and evaluate the machining process by external cylindrical turning of the nickel alloy based Nimonic 80A and propose new ways of thinking in multiple response optimization process using different search methods and different methods of agglutination from modeling process. To this, the variables analyzed were: surface roughness (Ra) and cut length (Lc). The machining tests were performed on a CNC lathe, being considered the following machining parameters: cutting speed (75 and 90 m / min), depth of cut (0.8 and 1.6 mm) and feed rate (0.12 and 0.18 mm/revolution), TP2500 and CP250 tools, test body made of Nimonic 80A material hot rolled and annealed and Fluid Lubricant varying amount in Minimal Quantity of Fluid (MQF) and abundant. The whole process was conducted in cycles where each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). The entire process was conducted in cycles, wherein each cycle ended when it reached the maximum feed length (Lf). After performed the process modeling, were used GRG algorithm, three different meta-heuristics and 4 different agglutination methods and evaluated. To evaluate the performance of meta-heuristics and agglutination methods we used the method of Taguchi L16, reaching the conclusion that all showed significance in the proposed evaluation, and the methods tested here showed efficiency for such research
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Algoritmo genético aplicado ao controle do mosquito transmissor da dengue

Lyra, Luiz Gustavo [UNESP] 28 February 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-28Bitstream added on 2014-11-10T11:58:49Z : No. of bitstreams: 1 000784169.pdf: 793777 bytes, checksum: 33fff06bc16f50febb5d4b7f90ac9c4e (MD5) / A dengue é uma infecção viral transmitida por mosquito encontrado em regiões tropicais e subtropicais. Nos tempos atuais a dengue tornou-se de grande interesse para a saúde pública internacional, pois segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), de 50 a 100 milhões de infecções por dengue ocorrem a cada ano e mais de 2,5 bilhões de pessoas vivem em mais de 100 países onde a dengue é endêmica. A prevenção ou redução da transmissão do vírus da dengue depende do controle dos mosquitos vetores ou da interrupção do contato humano com o vetor. Neste trabalho é estudado um modelo matemático que descreve a dinâmica populacional do mosquito transmissor da dengue. Este modelo descreve a dinâmica da população do mosquito em todas as fases do seu desenvolvimento e aborda duas formas de controle para os mosquitos, o controle biológico com a inserção de mosquitos machos estéreis no meio ambiente e o controle químico com a utilização de inseticida. Para avaliação destas formas de controle sobre o sistema é formulado um problema de controle ótimo. Portanto, para auxiliar na resolução deste problema é proposto um algoritmo genético e ao final são apresentados os resultados computacionais / Dengue is a mosquito-borne viral infection found in tropical and sub-tropical regions around the world. In recent years, dengue disease has become a major international public health on concern. The World Health Organization (WHO) estimates that 50 100 million dengue infections occur each year and that over 2.5 billion people lives in more than 100 countries where dengue is endemic . Preventing or reducing dengue virus transmission depends on control of the mosquito vectors or interruption of human vector contact. In this work we studied a mathematical model that describes the populational dynamics of dengue's mosquito transmitter. This model describes the populational dynamics of mosquitoes in all stages of their development and discusses two methods to control mosquitoes, biological control with the release of sterile male mosquitoes in the environment and chemical control using insecticide. To evaluate these forms of control over the system is formulated a optimal control problem. Therefore, to assist in solving this problem we propose a genetic algorithm and the last we show computational results
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Restauração de imagens utilizando projeções em conjuntos convexos e algoritmos evolucionistas

Pires, Rafael Gonçalves [UNESP] 24 February 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24Bitstream added on 2014-11-10T11:58:47Z : No. of bitstreams: 1 000790764.pdf: 3238994 bytes, checksum: f2fdaf11b3e4db2185fb27b148d75971 (MD5) / O processo de restauração de imagens tem como objetivo melhorar as imagens corrompidas por ruídos e borramentos. Técnicas iterativas podem controlar melhor o algoritmo de restauração a fim de restaurar detalhes em regiões borradas sem aumentar o ruído. Técnicas baseadas em Projeção em Conjuntos Convexos (Projections onto Convex Sets - POCS) tem sido utilizadas no contexto de restauração de imagens, projetando a solução em um hiperespaço até que algum critério de convergência seja encontrado. O resultado esperado é uma imagem melhor ao final de um número desconhecido de projeções. O número de conjuntos convexos e suas combinações permitem construir vários algoritmos de restauração de imagens baseados em POCS. O presente trabalho utiliza dois conjuntos convexos: Row-Action Projections (RAP) e Limited Amplitude (LA). O algoritmo RAP possui um parâmetro de relaxação que depende das características da imagem que será restaurada. Assim, valores errados de podem conduzir a uma pobre restauração. Propomos achar o valor de modelando o problema como de otimização e utilizando diferentes técnicas evolucionistas. Além disso, é possível utilizar os parâmetros de restauração aprendidas sobre uma imagem e empregá-los para uma outra imagem / The process of image restoration aims to enhance images corrupted by noise and blurred. Iterative techniques can better control the restoration algorithm in order to restore blurred regions in details without increasing noise. Techniques based on Projection Sets in Convex (Projections onto Convex Sets - POCS) have been used in the context of image restoration by projecting the solution in a hyperspace until some convergence criterion is met. The expected result is a better picture at the end of an unknown number of projections. The number of convex sets and its combinations allow you to build several image restoration algorithms based on POCS. This study uses two convex sets: Row Action Projections (RAP) and Limited Amplitude (LA). The RAP algorithm has a relaxation parameter depends on the characteristics of the image that will be restored. Thus, erroneous values of can lead to a poor restoration. We propose to find the value of as the problem of modeling and optimization using different evolutionary techniques. Furthermore, is possible to use the parameters learned in restoring an image, and use them to another image
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Planejamento do plantio e da colheita de cana-de-açúcar utilizando técnicas matemáticas de otimização

Ramos, Rômulo Pimentel [UNESP] 27 June 2014 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-27Bitstream added on 2014-12-02T11:21:38Z : No. of bitstreams: 1 000791573.pdf: 1638010 bytes, checksum: 1dce114149aba56bee81846455d3c909 (MD5) / Nos últimos anos, devido à busca por fontes alternativas de energia, a cana-de-açúcar tem se destacando tanto no mercado interno como no externo, principalmente por causa do álcool combustível e da cogeração de energia através do bagaço da cana-de-açúcar. Como decorrência, a demanda por cana-de-açúcar tem aumentado cada vez mais, dessa forma, faz-se necessário obter altas produtividades, o que implica em um planejamento adequado do sistema de produção da cana-de-açúcar. Uma das etapas de maior importância desse sistema é o plantio, pois, planeja-lo constitui tarefa complexa, que requer cuidados dos gestores do setor, pois essas decisões influenciam todo o sistema de produção. Nesse contexto, evidencia-se a necessidade de técnicas que auxiliem os gerentes das empresas a planejarem o plantio, entre as quais a modelagem matemática pode funcionar como importante ferramenta. Neste trabalho, formularam-se dois modelos de otimização para auxiliar nesse planejamento. Dividiu-se a metodologia proposta em duas partes: a primeira consiste em planejar, de forma otimizada, a divisão da área de plantio em talhões, utilizando uma técnica matemática de otimização de corte, visando o máximo rendimento da colhedora da cana-de-açúcar. A segunda, em utilizar o modelo de otimização proposto para escolher a variedade de cana-de-açúcar que deve ser plantada em cada talhão e determinar em qual período do ano se deve fazer o plantio, de forma a maximizar a produção total ao longo de quatro cortes. Propôs-se também um algoritmo genético para a resolução do problema de planejamento do plantio.Os resultados apresentados mostram que as metodologias propostas mostraram-se bons instrumentos para planejar o plantio da cana de açúcar de forma otimizada, visto a redução do número de manobras em mais de 40% e o aumento da produção de cana-de-açúcar em 17,8% nas áreas ... / Due to the search for alternative sources of energy in recent years, sugarcane has come to stand out both domestically and in foreign markets, due mainly to ethanol and power cogeneration using sugarcane bagasse. To meet the resulting demand for sugarcane, high yields must be obtained in the biofuels industry, which requires proper planning of the sugarcane crop cycle from planting to harvest. One of the most important steps of this cycle is the planting, since well-planned planting results in a number of benefits, particularly increased production. Because these decisions affect the entire crop cycle, planning of planting is a complex task that requires great care. From this complexity comes the need for techniques that help corporate managers in the creation of a planting plan, and mathematical models can be used as just such a technique. In the present study, we formulate two optimization models to assist in planning sugarcane planting. The proposed methodology is divided into two parts. The first part divides the acreage into plots using a mathematical optimization technique of cuts in an effort to maximize sugarcane yield. The second part uses the proposed optimization model to choose the variety of sugarcane that should be planted in each plot and determine in which period of the year this planting should be done, thus maximizing total production over a five-year period. We also propose a genetic algorithm to solve this optimization model. We then present the results of computational simulations of plantings performed using these tools. The proposed methodology proves to be an effective tool for optimized planning the planting of sugarcane, producing a reduction in the number of maneuvers over 40% and increasing production in 17,8% in the fields considered.
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Um estudo sobre limites duais para o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção

Silva, Tiago Tiburcio da [UNESP] 13 August 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-13. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:13Z : No. of bitstreams: 1 000859866.pdf: 3094215 bytes, checksum: a866f5871ba6f59a09d89aaa84b06735 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A Matemática est a presente no nosso dia-a-dia seja pra dizer as horas, contar dinheiro, prever o tempo. Sob o aspecto empresarial ela também se faz presente na hora de tomar decisões, por exemplo. Muitas empresas de manufatura lidam com decisões diariamente no setor de produção, dimensionando lotes e sequenciando sua produção. Entretanto, o mais comum e tomar essas decisões de forma independente, sendo que poderiam ser tomadas simultaneamente, pois agregariam melhores resultados. Neste trabalho integramos essas decisões utilizando um modelo matemático que agrega ao problema de dimensionamento de lotes, o sequenciamento da produção modelando a exclusão de subsequências através das restrições do tipo MTZ e MCF. Também estudamos essas duas formulações considerando a variável de preparo explicitamente e implicitamente resultando em quatro formulações matemáticas diferentes para o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção. Concluimos que a formulação MCF com variável de preparo explícita é mais forte que as outras formulações estudadas e que as soluções das instâncias das formulações baseadas nas restrições do tipo MTZ são bastante influenciadas pelos planos de cortes e pré-processamento inclusos no solver CPLEX. Nosso objetivo é derivar limitantes primais e duais para o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção. Para a obtenção dos limitantes primais foi proposta uma heurística gulosa. Para obter os limites duais foram estudadas a relaxação Lagrangeana e a relaxação Lagrangeana/Surrogate e os métodos usados para resolução dos duais associados foram o Algoritmo de Subgradiente e Algoritmo de Volume. O método que obteve melhor desempenho foi o dual Lagrangeano/Surrogate resolvido pelo Algoritmo de Subgradiente para a formulação com restrições do tipo MTZ e variável explícita de preparo / Mathematics is present in our daily routine to tell time, count money, predict the weather. Many manufacturing companies deal with daily decisions in the manufacturing sector, lot-sizing and sequencing their production. However, the most usual is to take these decisions considering two independent problems, and not simultaneously, as it adds better results. In this work we integrate these decisions through a mathematical model that adds to the problem of lot sizing, sequencing decisions using constraints of the type MTZ and MCF. We also study these two formulations, considering the set up decisions explicitly and implicitly resulting in four di erent mathematical formulations for the integrated problem. We conclude that the MCF formulation with the explicit set up variable is stronger than the other formulations studied and the solutions of the instances of formulations based on constraints of MTZ type are strongly in uenced by the cutting planes and pre-processing included in the solver CPLEX. We aimed to derive primal and dual bounds for the integrated problem of lot sizing and sequencing of production. To obtain the primal bound we proposed a greedy heuristic. The dual bounds were obtained studying the Lagrangean and the Lagrangean / Surrogate relaxation and the methods used to solve the dual associates were the subgradient algorithm and Volume algorithm. The method with better performance was the dual Lagrangian / Surrogate solved by subgradient Algorithm for formulation with constraints MTZ type and explicit set up variable

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