[pt] O principal objetivo desse trabalho foi realizar a validação metrológica de um sistema de aquisição de dados comercializado no mercado para utilização em pesquisas com veículos terrestres. A partir das informações coletadas (velocidade de translação, acelerações longitudinal e lateral e as velocidades angulares) foi realizada uma análise de erros e um estudo de variância que permitiu avaliar o equipamento em conformidade as normas técnicas aplicáveis. A validação foi feita a partir da comparação laboratorial dos resultados obtidos com aqueles indicados por equipamentos calibrados específicos para uso em ensaios veiculares, e pela aplicação de um procedimento para reconstrução de traçados. A motivação deste trabalho encontra-se na garantia da confiabilidade do equipamento comercial para aplicação em diversos problemas de interesse do Grupo de Sistemas Veiculares e Robóticos nas áreas de modelagem e ensaios veiculares. Este trabalho se insere no contexto do emprego de novas tecnologias de controle e monitoração, que estão cada vez mais presentes nos veículos terrestres a fim de melhorar o conforto e segurança de seus passageiros. A metodologia empregada foi a de equipar um veículo de passeio com o sistema MQ200-PRO da MaxQData, realizar a coleta das principais variáveis associadas a sua dinâmica em diferentes condições de operação, tratar os dados obtidos e utilizá-los na validação metrológica do equipamento e na reconstrução de traçados. O trabalho discute também diferenças existentes entre os tratamentos de dados estacionário e dinâmico. Como conclusão pode-se sinalizar a necessidade do estabelecimento de normas específicas para orientar o emprego deste tipo de equipamento e definir critérios, além daqueles de natureza estática ou estacionária. / [en] The main objective of this study was the metrological validation of a common data acquisition system, to use in researches with ground vehicles. From the information collected, such as travel speed, longitudinal and lateral acceleration and angular velocity, was performed an analysis of errors and a study of variance, using the equipment in accordance with the existing technical standards. The validation was made by comparison the results of the collected data with the results collected with calibrated equipment, and by applying a procedure of path reconstruction. The motivation of this work is in ensuring the reliability of commercial equipment for use on various issues of interest to the group of Vehicular and Robotics Systems, in the areas of modeling and vehicular testing. This work fits into the context of the use of new technologies for control and monitoring, which are increasingly involved in ground vehicles in order to improve the comfort and safety of its passengers. The methodology used was to equip a vehicle to run with the system MQ200-PRO from MaxQData, perform the collection of key variables associated with its dynamics in different conditions of operation, process the data and use them in the metrological validation of equipment and path reconstruction. Despite the goals have been achieved, the results showed interesting aspects about the differences between processing stationary and dynamic data. In conclusion, it is important to highlight the need of establishment specific rules for employment of such equipment, including criteria not only static or stationary.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T14:50:15Z No. of bitstreams: 1 FÁBIO GEORGE NOGUEIRA CRUZ - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3691156 bytes, checksum: 5b1dfe0077677e8425fa32fdbb895e39 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T14:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FÁBIO GEORGE NOGUEIRA CRUZ - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2017.pdf: 3691156 bytes, checksum: 5b1dfe0077677e8425fa32fdbb895e39 (MD5) Previous issue date: 2017-03-27 / A utilização de sensores em sistemas de controle de processos é de vital importância para o monitoramento e operação adequada das plantas industriais. Por sua vez, os sinais podem apresentar interferências de outras fontes, além de que em certos casos, não é possível observar diretamente os sinais individuais das fontes. Diante disso, as técnicas de processamento e separação de sinais são utilizadas no intuito de extrair as informações das fontes contidas nos sinais misturados. As principais técnicas de separação de sinais estão associadas a técnica ICA (Independent Component Analysis), que sofreu significativa evolução desde sua criação nos anos 80. Tal evolução teve contribuição também da técnica PCA (Principal Component Analysis) e do desenvolvimento da capacidade de processamento computacional. No entanto, essas técnicas apresentam dois problemas básicos, a saber: desvio de amplitude e mudança de fase, sendo tais problemas limitantes quanto a sua utilização em sistemas de controle. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo apresentar uma solução do problema de amplitude das técnicas ICA’s para utilização na redução do acoplamento de sistemas multivariáveis. A correção proposta, baseada na correção da etapa de branqueamento dos algoritmos ICA, gerando a técnica MOD-ICA, foi utilizada como alternativa para a quebra da correlação entre variáveis dos sistemas multivariados. Essa técnica foi utilizada para o projeto e obtenção dos pares de controle de uma planta de produção de etanol anidro modelada na plataforma Aspen Dynamics. No estudo de caso proposto, foi observada uma redução significativa no número condicional dos pares de controle propostos, e a matriz de separação foi utilizada como parâmetro de desacoplamento do sistema de controle. Dessa forma, a técnica proposta MOD-ICA apresentada pode ser utilizada como ferramenta de geração de projeto de sistemas de controle, podendo a matriz de separação ser considerada como modelo de redução de acoplamento, resultando assim na obtenção de um sistema de controle mais robusto às variações inerentes do processo. / The use of sensors in process control systems is of vital importance for the proper operation and monitoring of industrial plants. In turn, process signals may have interference from other sources and, in some cases, it is not possible to observe directly the individual signals of the sources. In view of this, signal processing and separation techniques are used in order to extract the information from the sources contained in mixed signals. The main signal separation techniques are associated with the Independent Component Analysis (ICA), which has undergone significant evolution since its creation in the 1980s. Such evolution also had the contribution of the Principal Component Analysis (PCA) and the development of computational processing power. However, these techniques have two basic glitches: deviation of amplitude and phase change, which limit their use in control systems. Therefore, this research aims to present a solution to the problem of amplitude in ICA techniques for use in decoupling reduction in multivariate systems. The proposed correction, based on the stage of whitening ICA algorithms, which generated the technique MOD-ICA, was used as an alternative to breaking the correlation between variables in multivariate systems. Such technique was used for projecting and obtaining controlling pairs in an industrial plant of anhydrous ethanol production modeled on the Aspen Dynamics platform. In the case study proposed in this research, a significant reduction in the conditional numbers of the proposed controlling pairs was observed, and the separating matrix was used as a parameter of decoupling for the control system. As a result, the proposed MOD-ICA technique can be used as a tool for generating control systems, and its separating matrix can be considered as a model for decoupling reduction, which results in a more robust control system for process variation.

O trabalho consiste no estudo de sistemas vibratórios lineares com n graus de liberdade, regidos pela equação diferencial vetorial linear. São analisados aspectos como a aplicação da solução dinâmica a vibrações aleatórias e métodos para a resolução do problema inverso (análise modal experimental). / The work consists on the stucly of vibrating systems with n degrees of freedom, described by the linear vectorial differential equation. We focus our analysis on applications of the dynamical solution to ranclom vibration anel methods for solving thc inverse problem (experimental modal analysis).

O trabalho consiste no estudo de sistemas vibratórios lineares com n graus de liberdade, regidos pela equação diferencial vetorial linear. São analisados aspectos como a aplicação da solução dinâmica a vibrações aleatórias e métodos para a resolução do problema inverso (análise modal experimental). / The work consists on the stucly of vibrating systems with n degrees of freedom, described by the linear vectorial differential equation. We focus our analysis on applications of the dynamical solution to ranclom vibration anel methods for solving thc inverse problem (experimental modal analysis).

O trabalho consiste no estudo de sistemas vibratórios lineares com n graus de liberdade, regidos pela equação diferencial vetorial linear. São analisados aspectos como a aplicação da solução dinâmica a vibrações aleatórias e métodos para a resolução do problema inverso (análise modal experimental). / The work consists on the stucly of vibrating systems with n degrees of freedom, described by the linear vectorial differential equation. We focus our analysis on applications of the dynamical solution to ranclom vibration anel methods for solving thc inverse problem (experimental modal analysis).