Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-05-25T21:49:55Z No. of bitstreams: 1 FelipeBV_DISSERT.pdf: 2851541 bytes, checksum: feaf905c8afe0355a8439b48a27a8a35 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:53:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipeBV_DISSERT.pdf: 2851541 bytes, checksum: feaf905c8afe0355a8439b48a27a8a35 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-05-26T11:54:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FelipeBV_DISSERT.pdf: 2851541 bytes, checksum: feaf905c8afe0355a8439b48a27a8a35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T11:54:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FelipeBV_DISSERT.pdf: 2851541 bytes, checksum: feaf905c8afe0355a8439b48a27a8a35 (MD5) Previous issue date: 2017-03-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the current industrial park, there is a number of problems with varied level of difficulty, one of the most recurrent is the control of levels of reservoirs or tanks. These systems contain some factors that hinder their control. One of the objectives of this work is the construction of various format tanks, which can impair the performance of classical controllers such as PID. One of the objectives of the work is a tank construction, a modeling test and thus building a simulator without Simulink®. The correct modeling has vital importance for the development of simulated systems, for poorly designed modeling invalidate this study and possible validation of controllers in the system. A comparative study will be made between classic control techniques and the Fuzzy controller, performing a comparison between the behavior of the controllers / No parque industrial atual, existe uma série de problemas com nível de dificuldade variada, um dos mais recorrentes é o de controle de níveis de reservatórios ou tanques. Esses sistemas contêm alguns fatores que dificultam o seu controle. Um dos principais fatores é a não linearidade do sistema, que pode prejudicar o desempenho de controladores clássicos como o PID. Um dos objetivos desse trabalho é a construção de tanques de formato variados, o levantamento dos modelos matemáticos, a elaboração de um simulador no ambiente Simulink®, e o estudo de controladores para os sistemas construídos. A modelagem correta é de vital importância para o desenvolvimento dos sistemas simulados, pois uma modelagem pouco eficaz pode invalidar o estudo e consequentemente a análise de controladores no sistema. Será feito um estudo comparativo entre técnicas de controle clássico e o controlador Fuzzy, realizando uma comparação entre o comportamento dos controladores / 2017-05-25

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-18Bitstream added on 2014-12-02T11:21:17Z : No. of bitstreams: 1 000792343.pdf: 1375935 bytes, checksum: eead910c412b75624061ec463da3bc4e (MD5) / Devido às necessidades de se automatizar parte de seu processo para garantir os resultados projetados e obter maior segurança nas operações, desenvolveu-se um projeto para a implementação de um sistema para o controle da pressão interna de um reator, em uma indústria química. Através de minuciosos estudos sobre estrutura de controle PID e métodos clássicos de sintonia de Ziegler e Nichols, e após analisar em ambientes de simulação, o comportamento da resposta da planta diante das ações de controle, foi proposto um sistema completo, contendo um modelo sintonizado de controlador PID (Proporcional, Integrativo e Derivativo) para ser integrado no Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), existente na empresa, com estratégia de controle em faixa dividida. Tal sistema foi aplicado no processo real e mostrou-se eficiente e de fácil aplicabilidade, trazendo resultados satisfatórios no controle da pressão e imediatas justificativas para o investimento / Due to the need to automate part of the process to ensure the projected results and to get more operational safety, it was developed a project for the implementation of a system for internal pressure control of a reactor in a chemical industry. Through detailed studies of control structure PID and Ziegler and Nichols classic tuning methods, and after analyzing in simulation environments the behavior of plant response on control actions, it was proposed a complete system, containing a controller tuned model PID (Proportional, Integrative and Derivative) to be integrated into the Digital Distributed Control System, belonging the company, with split range control strategy. This system was applied to the current process and it was proved to be efficient and easily applied, bringing satisfactory results in pressure control and immediate justification for the investment

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-31Bitstream added on 2014-06-13T20:09:41Z : No. of bitstreams: 1 kozan_rf_me_ilha.pdf: 1513619 bytes, checksum: 4155bafb25f3608bef16f25ae4874e56 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A Estimulação Elétrica Funcional (FES - Functional Electrical Stimulation) tem sido utilizada na ajuda do restabelecimento de funções motoras em pacientes hemiplégicos e paraplégicos. A estimulação aplicada em níveis adequados pode ser tão eficaz no fortalecimento muscular quanto uma contração muscular voluntária. Este trabalho faz parte de um projeto multidisciplinar que integra controle e instrumentação que tem por objetivo controlar os movimentos dos membros inferiores de pacientes paraplégicos. Utilizando um processador digital de sinais e um modelo matemático linear simplificado efetuou-se a implementação de um sistema de controle em malha fechada, por meio de um controlador PID, da posição da perna de uma pessoa hígida. Implementou-se também o circuito lógico de um estágio formador de onda de um Estimulador Elétrico Neuromuscular, utilizando LabVIEW. Os parâmetros de estirnulação podem ser alterados com agilidade e facilidade. Resultados experimentais ficaram muito próximos aos obtidos através das simulações. O sistema de controle conseguiu estabilizar a posição da perna de pessoas hígidas no ângulo desejado / The Functional Electrical Stimulation (FES) has been used to help restore motor functions of hemiplegic and paraplegic patients. The FES applied at appropriate levels can be as effective in muscle strengthening as a voluntary muscle contraction. This work is part of a multidisciplinary project that integrates control systems and instrumentation to control the movements of the lower limbs of paraplegic patients. Using a digital signal processor and a simplified linear mathematical model, a PID controller was implemented with the aim of controlling the position of the leg of healthy patients. The Neuromuscular Electrical Stimulator logic circuit was implemented using LabVIEW. The stimulation parameters can be changed easily and quickly. The experimental results were very elose to those simulated. The control system was able to stabilize the position of the leg of a patient at a desired angle

Orientador: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Luiz Eduardo Nicolini do Patrocínio Nunes / Resumo : Devido às necessidades de se automatizar parte de seu processo para garantir os resultados projetados e obter maior segurança nas operações, desenvolveu-se um projeto para a implementação de um sistema para o controle da pressão interna de um reator, em uma indústria química. Através de minuciosos estudos sobre estrutura de controle PID e métodos clássicos de sintonia de Ziegler e Nichols, e após analisar em ambientes de simulação, o comportamento da resposta da planta diante das ações de controle, foi proposto um sistema completo, contendo um modelo sintonizado de controlador PID (Proporcional, Integrativo e Derivativo) para ser integrado no Sistema Digital de Controle Distribuído (SDCD), existente na empresa, com estratégia de controle em faixa dividida. Tal sistema foi aplicado no processo real e mostrou-se eficiente e de fácil aplicabilidade, trazendo resultados satisfatórios no controle da pressão e imediatas justificativas para o investimento / Abstract: Due to the need to automate part of the process to ensure the projected results and to get more operational safety, it was developed a project for the implementation of a system for internal pressure control of a reactor in a chemical industry. Through detailed studies of control structure PID and Ziegler and Nichols classic tuning methods, and after analyzing in simulation environments the behavior of plant response on control actions, it was proposed a complete system, containing a controller tuned model PID (Proportional, Integrative and Derivative) to be integrated into the Digital Distributed Control System, belonging the company, with split range control strategy. This system was applied to the current process and it was proved to be efficient and easily applied, bringing satisfactory results in pressure control and immediate justification for the investment / Mestre

Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Erica Regina Marani Daruichi Machado / Banca: Ruberlei Gaino / Resumo: A Estimulação Elétrica Funcional (FES - Functional Electrical Stimulation) tem sido utilizada na ajuda do restabelecimento de funções motoras em pacientes hemiplégicos e paraplégicos. A estimulação aplicada em níveis adequados pode ser tão eficaz no fortalecimento muscular quanto uma contração muscular voluntária. Este trabalho faz parte de um projeto multidisciplinar que integra controle e instrumentação que tem por objetivo controlar os movimentos dos membros inferiores de pacientes paraplégicos. Utilizando um processador digital de sinais e um modelo matemático linear simplificado efetuou-se a implementação de um sistema de controle em malha fechada, por meio de um controlador PID, da posição da perna de uma pessoa hígida. Implementou-se também o circuito lógico de um estágio formador de onda de um Estimulador Elétrico Neuromuscular, utilizando LabVIEW. Os parâmetros de estirnulação podem ser alterados com agilidade e facilidade. Resultados experimentais ficaram muito próximos aos obtidos através das simulações. O sistema de controle conseguiu estabilizar a posição da perna de pessoas hígidas no ângulo desejado / Abstract: The Functional Electrical Stimulation (FES) has been used to help restore motor functions of hemiplegic and paraplegic patients. The FES applied at appropriate levels can be as effective in muscle strengthening as a voluntary muscle contraction. This work is part of a multidisciplinary project that integrates control systems and instrumentation to control the movements of the lower limbs of paraplegic patients. Using a digital signal processor and a simplified linear mathematical model, a PID controller was implemented with the aim of controlling the position of the leg of healthy patients. The Neuromuscular Electrical Stimulator logic circuit was implemented using LabVIEW. The stimulation parameters can be changed easily and quickly. The experimental results were very elose to those simulated. The control system was able to stabilize the position of the leg of a patient at a desired angle / Mestre

Orientador: Jose Geraldo Pena de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giacomini_MarcosRoberto_D.pdf: 3148192 bytes, checksum: 975bbc84589e07811d6b2dcf58814dfe (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova proposta para obter os parâmetros do regulador de uma turbina hidráulica, com o objetivo de melhorar o controle operacional de uma usina hidrelétrica. Dentre os diversos métodos existentes, o método de Ziegler-Nichols mostra-se adequado porque na determinação dos parâmetros do regulador efetuam-se simulações que consideram todo o comportamento hidráulico da instalação e da máquina. A partir de inúmeras simulações, para a estabilização da rotação adimensional, variando o tempo da água, o tempo da máquina e a rejeição, percebeu-se que os coeficientes utilizados no método de Ziegler-Nichols não apresentavam bons resultados em algumas situações, deixando evidente a necessidade de uma adequação. As equações propostas neste trabalho permitem a obtenção de valores mais adequados para as constantes proporcional, integral e derivativa através dos valores da constante proporcional última e do período último, como já utilizado no método de Ziegler-Nichols, em função do tempo da água, do tempo da máquina e da rejeição da potência / Abstract: This work presents a new proposal to obtain the parameters of the regulator of a hydraulic turbine, looking for the goal to increase the operational control of a hydroelectric power plant. Among many existing methods, the Ziegler-Nichols shows itself adequate because in the determination of the parameters of the regulator simulations are carried out witch consider all the hydraulic behavior of the installation and the machine. From many simulations, to the adimensional rotation stabilization, varying the water time, the machine time and the rejection, it was realized that the coefficients used in the Ziegler-Nichols method weren't presenting good results in some situations, leaving evident the needy of an adaptation. The equations suggested in this work allow obtaining more adequate values to the proportional, integral and derivative constants, through the constant last proportional values and the last period, as already used in the Ziegler-Nichols method in function of the water time, the machine time and the power rejection / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

The river water pumping station at SSAB in Borlänge is a critical part of the factory since it supplies the whole factory with cooling water. The problem with the river water pumping station is that the pressure in the pipes is very dependent on the large water consumers in the factory. The large consumers causes large variations in pressure and water level when they suddenly turns on and off. The second problem in the river water pumping station is that it can not pump enough water to the consumers during the warmer periods of the year. The aim of this thesis is to improve the control system in the river water pumping station by first creating a model of the system which then can be used to test a new controller. The model is verified against measurements from the real process. The results show that the developed model captures the general behavior of the system. Further analysis of the system show that a smaller pump could be the cause of the problem in the control system. In the development of the new controller the smaller pump was then removed and replaced with a larger pump. The new and old controller perform similarly when it comes to pressure and flow rate however the new controller is slightly better when taking the control signal into account because it does not make any large sudden changes.

Optimeringen av PID-parametrarna har varit en utmaning sedan uppfinningen avPID-regulatorer. Många olika optimeringsmetoder har tagits fram sedan 1940-talet,i detta arbete testades och jämfördes Ziegler-Nichols stegsvarmetoden, Lambdametoden och AMIGO-metoden.Målsättningen med detta examensarbete var att kunna utse vilken optimeringsmetodsom lämpade sig bäst för processinstrumenten som designats på avdelningen Custimized Bioprocess Solutions (CBS) på Cytiva. Optimeringsmetoden som utses kommer att föreslås som en som en del i en arbetsprocess att följa när ett system behöveroptimeras.Testerna genomfördes med hjälp av stegsvarsmetoden, där de förinställda PIDparametrarna på ett processinstrument användes som referens. Utifrån tre parametrarmodellen kunde nödvändiga data samlas in, sedan beräknades nya PID-parametrarmed de valda optimeringsmetodernas beräkningsregler. De nya PID-parametrarnaanvändes sedan för att generera nya stegsvar. Slutligen jämfördes de nya stegsvarenmot stegsvaret från de förinställda PID-parametrarna för att kunna utse den mestlämpade optimeringsmetoden.Detta arbete resulterade i slutsatsen att fler tester behöver utföras, men att beräkningsverktyget som användes under examensarbetet skall ingå som en del av den efterfrågade arbetsprocessen. / The optimization of the PID parameters has been a challenge since the invention ofPID controllers. Many different optimization methods have been developed sincethe 1940s, in this work the Ziegler-Nichols step response method, the Lambdamethod and the AMIGO method were tested and compared.The aim of this thesis was to be able to choose which optimization method was bestsuited for process instruments designed at the Custimized Bioprocess Solutions(CBS) department at Cytiva . The optimization method that is chosen will be proposed as part of a work process to follow when a system needs to be optimized.The tests were performed using the step response method, where the preset PID parameters on a system were used as a reference. Based on the three parameters model,the necessary data could be collected, then new PID parameters were calculatedwith the calculation rules of the selected optimization methods. The new PID parameters were then used to generate new step responses. Finally, the new step responses were compared to the step response from the preset PID parameters to designate the most suitable optimization method.This work resulted in the conclusion that more tests need to be performed, but thatthe calculation tool used during the degree project should be included as part of therequested work process.

Denna 5 poängs rapport behandlar realisering och inställning av mjukvarubaseradePID-regulatorer. Den tänkte läsaren är en ingenjör som är intresserad av hur en PIDregulatorimplementeras och trimmas med AMIGO (Approximate M-constrainedintegral gain optimization) metoden. Alla matematiska resonemang förklaras stegvisoch utförligt. Huvudsyftet med rapporten är att inhämta kunskap från referenserna,och formulera denna kunskap så att den blir lättillgänglig för ingenjörer som praktisktarbetar med PID-regulatorer.Målet med denna rapport är att svara på frågorna:• Hur fungerar en PID-regulator?• Hur kan en PID-regulator implementeras?• Hur trimmas en PID-regulator med AMIGO-metoden? / This 5 point report discusses realisation and tuning of software based PID-controllers.The intended reader is an engineer that is interested in how a PID-controller isimplemented and tuned with the AMIGO (Approximate M-constrained integral gainoptimization) method. All mathematical reasoning is explained in detail step by step.The main purpose with this report is to gather knowledge from the reference sources,and clearly present this knowledge, so that it is accessible for engineers that workwith PID-controllers.• How does a PID-controller function?• How can a PID-controller be implemented?• How is a PID-controller tuned?

LabVIEW ger en snabb och enkel tillgång till att styra instrument och en mycket stor databas med drivrutiner för DAQ-kort och olika datorgränssnitt (GPIB, serie, osv.). Många instrument och datorer kan anslutas till GPIB-bussen.  Detta kan ge en praktisk modell för utveckling av instrumentets styrprogram i LabVIEW med hjälp av GPIB-gränssnittet. Ett program i LabVIEW 8.2 med hjälp av GPIB-bussen kan kopplas till t.ex. multimetern (HP-34401A) för att mäta och visa multimeters noggrannhet. Men på grund av fel i drivrutiner för GPIB-gränssnittet kunde jag inte köra programmet med GPIB-bussen. Genom att använda LabVIEW 8.2 med hjälp av DAQ-kort kan en PID-regleringsalgoritm simuleras. PID konstrueras med virtuella instrument som innehåller alla nödvändiga komponenter och utrustning som krävs för att reglera någon linjär eller olinjär process exempelvis att nivåreglera två tankar i serie. Här stöter vi på alla de grundläggande regulatorer och får möjlighet att bygga PID med LabVIEW på ett enkelt sätt. Det finns två metoder för att bygga PID. Den första är med matematiska funktioner och den andra är med ’’Simulations functions control’’. Arbetet visar att bägge metoderna fungerar bra för att lösa uppgiften jämfört med färdiga PID-controls på LabVIEW.