Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Para facilitar o desenvolvimento de aplicações de tempo real, pesquisadores propuseram uma extensão da plataforma padrão de Java, conhecida como Real-Time Specification for Java (RTSJ), com importantes mudanças que garantem a previsibilidade exigida por sistemas de tempo real. Desenvolver aplicações de tempo real e determinar o

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227433.pdf: 760078 bytes, checksum: 07e3cb547dcf4198839f5df034bb4157 (MD5) / Aplicações tempo real modernas são dinâmicas, e não podem basear-se em cargas de trabalho no pior caso para oferecer garantias de execução. Então são necessários algoritmos de escalonamento capazes de tratar situações onde não existem recursos suficientes para todo o sistema. Nesse contexto a teoria do escalonamento baseado em valor torna-se útil para adicionar generalidade e flexibilidade a tais sistemas. Esta dissertação apresenta um estudo comparativo entre o comportamento de diferentes escalonadores tempo real em situações de sobrecarga, considerando o papel desempenhado pelo parâmetro valor. Os algoritmos analisados são EDF, HVF, HDF e DMB (Dynamic Misses Based). Este último é introduzido aqui para alterar dinamicamente o valor das tarefas refletindo suas importâncias de acordo com o número de deadlines perdidos. O principal objetivo da análise é definir o algoritmo de escalonamento mais adequado para ser usado em conjunto com a estratégia de escalonamento TAFT (Time-Aware Fault-Tolerant), levando-se em conta sua capacidade de utilizar o parâmetro valor para controlar o comportamento das tarefas. Os resultados obtidos mostram que algoritmos de escalonamento que usam o valor apresentam um melhor desempenho geral, com a penalidade da diminuição da funcionalidade. O algoritmo DMB aliado ao TAFT alcançou os resultados mais promissores devido à sua capacidade de controlar a degradação das tarefas durante a execução da aplicação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-21T16:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221787.pdf: 799150 bytes, checksum: 9264d780d083ba64fcccb99666546eb6 (MD5) / O sistema de controle via redes (Network Control Systems - NCS), consiste em malhas de controle realimentado sob um sistema de comunicação, sendo uma área de pesquisa multid iscip linar que integra as redes de comunicação, sistemas de tempo real e sistemas de controle. Neste trabalho é demonstrada a análise do impacto dos atrasos induzidos pelas redes de comunicação em NCS, como também a apresentação de metodologias de projetos com a simulação deste sistema, objetivando garantir desempenho e estabilidades aceitáveis em malhas de controle. As redes de comunicação são estudadas através das propriedades temporais do escalonamento de mensagens em tempo real, análogas ao escalonamento de tarefas de tempo real numa CPU (Central Processing Unit). São abordados três tipos de redes de comunicação em tempo real de padrão aberto e analisado o tempo de resposta das mensagens. Analisou-se o impacto do instante de amostragem e atraso sobre o desempenho de controle em sistemas de controle por computador e a problemática de sistemas de controle via redes, através de diferentes arquiteturas de NCS; além de ter-se demonstrado um estudo de caso do impacto das redes sobre o desempenho de NCS. Apresentou-se também métodos de projeto NCS baseado no WCRT (Worst Case Response Time) ou tempo de resposta das instâncias de mensagens no pior caso. O método apresentado permite ao projetista especificar um controlador em função do instante de amostragem e atraso de entrada-saída. Baseado nos conceitos de Margem de Atraso e Margem de Jitter para análise de estabilidade e projeto de sistemas de controle em tempo real, desenvolveu-se nesta tese uma inovação na aplicação de NCS. Network Control Systems NCS consist in feedback control system closed over a communication network and is a multidisciplinary area that integrates the communication networks, real-time systems and control systems. In this work, are shown analysis of impact induced for delays in communication networks supporting NCS, as also the presentation of projects methodologies with system simulation, goal to guarantee acceptable performance and stabilities in control loops. The communication networks are studied with its real-time scheduling properties of messages, with analogous properties of real-time scheduling for tasks in CPU (Central Processing Unit). Three types real-time communication networks are defined and used the worst case response time over messages are studied. The analysis of impact at sampling instant and control delay over control performance in computer control systems and an extension to network control systems were realized, across the different NCS architectures, showing the case studies of network impact over NCS performance. Some NCS projects methodology based on WCRT (Worst Case Response Time) were presented and other method that allows designer to specify a controller in function of sampling period and input-output delay.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228111.pdf: 2060978 bytes, checksum: d002fbe7c9f25aab303c0727dfa3febe (MD5) / O módulo de controle de defasagem da estratégia Traffic-responsive Urban Control - TUC para controle em tempo-real de tráfego urbano é substituído por um método de maximização de largura de banda. A maximização de largura de banda é realizada em tempo-real, baseada nas mudanças das porcentagens de verde e do tempo de ciclo. Em vias arteriais é desejável, por operadores de tráfego e motoristas, uma boa progressão veicular. Técnicas de maximização de largura banda são largamente utilizadas em sistemas de planos a tempos fixos para favorecer a progressão veicular em vias arteriais. No controle em tempo-real a utilização destas técnicas não foi explorada. Simulações em uma via arterial com cinco interseções foram realizadas. Os resultados indicam que o desempenho desta estratégia é comparável com a estratégia de controle TUC e superior à estratégia de tempo fixo ajustada otimamente.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6366_1.pdf: 916097 bytes, checksum: 97d1590a79f754b720809815be7c379e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Sistemas críticos de tempo real estão se tornando cada vez mais utilizados. A grande complexidade na criação de aplicações para tempo real favorece o surgimento de novos recursos que facilitam ao projetista adequar tais sistemas às suas necessidades, entre eles os Sistemas Operacionais de Tempo Real (SOTR). Conseqüência disso é que a adoção dos SOTR têm aumentado significativamente, principalmente entre os que são baseados em Sistemas Operacionais de Propósito Geral (SOPG), mais precisamente os que são baseados em Linux. Existem também aqueles sistemas que foram desenvolvidos especificamente para o tratamento de tarefas temporais, sendo um dos mais famosos o VxWorks da Wind River como também o Windows CE da Microsoft. Contudo o SOTR é uma peça integrante em um sistema de tempo real. O presente trabalho tem como ideal facilitar o projetista de tempo real a escolher entre os diversos tipos de SOTR, entre eles o sistema proprietário da Microsoft, Windows CE e os sistemas de código aberto RTLinux e RTAI. Elementos chaves, como previsibilidade, tamanho, modularidade e adaptabilidade são verificados para ter o conhecimento necessário que auxilie o projetista no desenvolvimento de sistemas mais confiáveis. O resultado final será a verificação da real capacidade e maturidade de tais sistemas, auxiliando o projetista de tempo real na criação de aplicações. Também será analisado se os mesmos podem ter seus escalonadores modificados

Orientador: Fernando Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T04:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_CarlosAlbertodeCastro_M.pdf: 7634322 bytes, checksum: 25c4e44ccbf1b8bcf1f4f2c07ca60dbc (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Foi desenvolvido um Sistema de Controle e Guia Operacional em "lempo real para Altos-Fornos, utilizando a "tecnologia de Sistemas Baseados em Conhecimento. e implementado um protótipo de validação contendo conhecimento suficiente para diagnosticar a estabilidade do rítmo do forno nos aspectos de nível térmico, permeabilidade ao fluxo dos gases redutores e estabilidade química do produto. O sistema foi instalado no púlpito de operação da sala de controle do alto-forno nº 2 da Companhia Siderúrgica Nacional, com uma arquitetura integrada ao sistema de controle supervisório do forno, privilegiando os aspectos de aquisição automática ("on-line") de dados do processo e de controle em tempo real compatível com as necessidades de resposta temporal do forno. Ao lado de algumas considerações teóricas sobre o processo de aquisição, representação e validação do conhecimento, é proposta um metodologia de desenvolvimento de Sistemas Baseados em Cpnhecimento, composta por uma fusão de diversos métodos e técnicas existentes, efetivamente utilizada e testada com sucesso no desenvolvimento do sistema em questão / Abstract: A knowledge based system for real time supervisory control and operational guidance has been developed for blast furnaces of steel plants, with enfasis in on-line and real time process control aspects. The knowledge based system is part of a blast furnace supervisory control system which includes not only an usual distributed control and monitoring equipment. but also a supervision workstation allocated exclusively for the expert control system inferences in real time with the process under controlo The prototype system was implemented for the operation pulpit of control room of' blast f'urnace nº 2 of Companhia Siderúrgica Nacional. f'or f'inal operational approval, a brazilian steel planto System's f'unctions aims at capturing operational knowledge about the stablity of f'urnace r i tnm, under the aspects Ievel . permeabili ty to the flow of of' the f'urnace thermal reduction gases and chemical disturbances in the product. Moreover. a particular methodology was derived and used f'or the system developement. It reflects our practical experience in the fusion of some existing techniques, methods and methodologies. The usefulness of the knowledge acquisition and representation approaches derived have shown to be very effective for the class of problems herein considered. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Takaaki Ohishi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T06:33:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeoneFilho_MarcosdeAlmeida_D.pdf: 4843918 bytes, checksum: 9350da4d7c5f9bb7cb858c5d09a0d150 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A principal contribuição desta tese é a proposta de uma metodologia juntamente com a implementação de um sistema de suporte à decisão para dar subsídio à programação diária de sistemas de potência. Basicamente, a metodologia implementada neste trabalho visa melhorar o perfil das tensões em uma rede de transmissão de energia elétrica através de um ajuste fino dos taps dos transformadores. Este processo de otimização dos taps é feito com a utilização de Algoritmos Genéticos de maneira que, ao final deste processo, seja obtido um conjunto de valores de taps que, se aplicados à rede de transmissão, tornará as tensões mais próximas de um mesmo nível de tensão pré-determinado. Além disto, a abordagem proposta não é somente capaz de analisar uma \fotografia" de carga do sistema, mas também é capaz de realizar uma análise diária (em intervalos horários) para melhorar o perfil de tensão durante um dia completo de operação. A metodologia proposta é avaliada inicialmente com os sistemas IEEE-30 barras e IEEE-118 barras para que, finalmente, fosse aplicada para o sistema interligado nacional (SIN) brasileiro. Além disto, um sistema de suporte à decisão foi implementado durante o desenvolvimento deste trabalho. Tal sistema poderia ser usado para proporcionar ao operador do sistema de transmissão meios de avaliar os fluxos da rede através de uma execução de análises de sensibilidade quanto às possíveis utuações de carga em tempo de operação e também avaliar cenários de contingências / Abstract: The main contribution of this thesis is the proposal of a new methodology together with the implementation of a decision support system for real-time transmission grid operation. Hence, a methodology for improving voltage pro- _le for power transmission systems is described in this thesis. Basically, it consists in tuning the transformers taps in a way that the buses voltages in the same area would stay around a pre-specified level. Genetic Algorithms are applied for this optimization process in a way that, at the end of this process, a set of taps values that can drive the power system's voltage closer to a desired voltage level (if applied to it) is obtained. Furthermore, the proposed approach is not only able to analyze a static \picture" of power load, but also to cope with the issue of programming the hourly daily tap strategy according to the variations of the daily load profile. The proposed methodology is first evaluated with the \IEEE-30-bus" and with the \IEEE-118-bus" test cases so that it could be finally applied to the Brazilian interconnected national power system. Besides, a decision support system was implemented during the progress of the work. Such system was designed in a way that it could be possibly used by a grid operator in order to evaluate load flows and also to develop many different studies by analyzing the system's sensitiveness to the load variations at real time operation and also by evaluating a variety of contingencies scenarios / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Janito Vaqueiro Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T09:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GordilloCarrillo_CamiloAndres_M.pdf: 5104981 bytes, checksum: cd95669708a4fb537590b77509d111b9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O conceito de Hardware In the Loop (HIL) é bastante útil em indústrias automotivas e em indústrias espaciais, já que sistemas complexos são difíceis de se modelar. Este conceito proporciona uma grande confiabilidade aos resultados, diminui o risco de avaria dos equipamentos e dos usuários em seu funcionamento, como também uma diminuição do tempo no desenvolvimento de projetos. Tudo isto sem precisar de um orçamento elevado ou protótipos elaborados para realização de testes. Neste trabalho propõem-se duas estratégias para solucionar o problema do atraso (delay) apresentado pelo sinal de resposta nos sistemas HIL em tempo real, levando-se em conta a sequência de execução real dos processos, bem como também outros aspectos como dos sistemas de aquisição e atuação (inercia, limitações de hardware e software, tempo de amostragem). Os resultados obtidos através das estratégias propostas foram analisados e comparados com resultados numéricos em uma bancada experimental obtendo uma boa concordância eliminando o atraso na resposta / Abstract: The Hardware In the Loop (HIL) concept is useful in automotive and spaceship industries, because of the difficulty of modeling complex systems. This concept provides great reliability at the results, decrease the risk of damage to the equipment and to the user operation, as well as decreasing the time of projects development. All of this without requiring a high budget or developing prototypes for testing. This study propose a strategy to solve the delay problem presented by the response signal in real time HIL systems, considering a real execution sequence of the process, as well as other aspects such as in the acquisition and the actuation systems (inertia, hardware and software limitations, sample time). The results obtained through the proposed strategies was analyzed and compared with numerical results in a testing platform with excellent concordance eliminating the delay in the response / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T16:26:57Z No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 3673741 bytes, checksum: 641e21eca99367656efd5b46d81236cd (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-21T11:42:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 3673741 bytes, checksum: 641e21eca99367656efd5b46d81236cd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T11:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 3673741 bytes, checksum: 641e21eca99367656efd5b46d81236cd (MD5) / O desenvolvimento dos primeiros sistemas industriais de tempo real foi caracterizado pela utilização de soluções proprietárias e de técnicas ad hoc, com o objetivo primordial de atender os requisitos de confiabilidade e previsibilidade temporal impostos pelo ambiente. / Com a evolução das te nologias de pro essamento e omuni ação, demandas rela ionadas a distribuição, exibilidade, extensibilidade, adaptação, uso de algoritmos inteligentes, interoperabilidade e reutilização, passaram a ser onsideradas. A abordagem tradi ional, ara terizada pela utilização de CLP's (Controladores Lógi o-Programáveis) e de programas es ritos na linguagem LADDER, onstitui um entrave para a implementação dessas novas demandas, devido a restrições substan iais nas apa idades de pro essamento, armazenamento e one tividade. Uma alternativa é a utilização de omponentes COTS (Commer ial O -The-Shelf ) de hardware e software, reduzindo ustos, fa ilitando questões de interoperabilidade e fazendo uso de uma infra-estrutura omputa ional mais poderosa. Nesse enário, soluções extensivamente baseadas em software possibilitam a utilização de te nologias, paradigmas e metodologias para a onstrução de sistemas exíveis, reutilizáveis e interoperáveis, tais omo a orientação a ob jetos, padrões de projeto (design patterns ), soluções de midd leware, frameworks e omponentes distribuídos de software. Esta dissertação apresenta o projeto e implementação do ARCOS, uma plataforma baseada em omponentes de software dedi ada à onstrução de sistemas distribuídos de supervisão e ontrole, om fa ilidades para reutilização, interoperabilidade e espe i ação de restrições temporais. O ARCOS de ne e implementa serviços para as atividades de aquisição de dados, ontrole e supervisão, disponibilizando uma solução par- ial e reutilizável em uma variedade de apli ações industriais. São apresentados o projeto desses serviços, om ênfase na adoção do padrão DAIS (Data A quisition from Industrial Systems ) para interoperabilidade, bem omo as soluções rela ionadas à previsibilidade temporal da plataforma. Aspe tos de implementação são dis utidos e são apresentadas duas apli ações de validação onstruídas sobre a plataforma ARCOS: um sistema supervisório para monitoramento de um reator quími o e um sistema para ontrole PID de um piloto automáti o. O projeto ontempla ainda a implementação de um ambiente genéri o para aquisição de dados (o DAIS Server Browser ) e de uma ferramenta de auxílio ao desenvolvimento de novas apliações baseadas no ARCOS (o ARCOS Assembly Tool ).

Recentes pesquisas têm investigado modelos de garantia de desempenho baseados em restrições temporais, parametrizadas pela especificação de limites superiores de tempo médio de resposta. Este trabalho estende o desenvolvimento da política de escalonamento de temporeal EBS, aplicável a esse problema, apresentando um mecanismo de controle de admissão de requisições em aplicações com tais requisitos. A abordagem baseia-se em um método adaptativo capaz de administrar o nível de degradação do sistema, de forma a isolar o efeito do comportamento de um usuário sobre a qualidade de serviço oferecida aos demais usuários. Também é proposta uma modificação na implementação do algoritmo originalmente definido para a EBS, de forma a diminuir sua complexidade temporal. Resultados de simulação demonstram a efetividade dos mecanismos propostos / In recent research works performance guarantee models based on temporal constraints with specified response-time upper bounds have been investigated. This work extends the development of the EBS real-time scheduling policy, applicable to this problem, by proposing an admission control mechanism. The introduced approach is based on an adaptive model which, based on the system degradation level, tries to isolate the impact of the behavior of a given user upon the quality of service offered to the other users. Its also proposed a new algorithm to reduce the complexity order of the original EBS implementation. Simulation results illustrate the effectiveness of proposed methods