Neste trabalho foi proposto e desenvolvido um sistema de controle de suspensão veicular semi-ativa utilizando um amortecedor magneto reológico (MR). Para simulações numéricas foram considerados: um modelo de um carro completo não linear, um sistema de controle Nebuloso para determinação da força do amortecedor e um sistema para determinar a corrente elétrica aplicada no amortecedor. Os resultados das simulações numéricas demonstraram que a estratégia de controle proposto melhorou a segurança do veiculo reduzindo os deslocamentos do eixo da roda em aproximadamente 7% e o tempo de exposição do chassi as vibrações causadas por distúrbios da estrada em aproximadamente 422,56%. Com a finalidade de implementar futuramente em um amortecedor MR a estratégia de controle proposta, foi desenvolvido um protótipo do controle real, através da utilização de um sistema microprocessado usando de microcontroladores Arduino Nano V3. Para representar o amortecedor utilizou - se uma bobina elétrica, que dispõe de características reais próximas do sistema de amortecimento final. Os resultados experimentais demonstram que o protótipo desenvolvido, reproduziu com fidelidade os resultados numéricos apresentados preliminarmente com uma faixa de erro reduzida. / In this work we proposed and developed a system of control vehicular suspension, semi active, using a magneto rheological damper (MR). For the numerical simulations were considered: a model non-linear an complete car, a fuzzy control system to determine strength of the damper and a system for determining the electrical current applied the damper. The results of numerical simulations demonstrated that proposed control strategy improves the safety by the vehicle reducing the shifts the axles the wheels in approximately 7% and the time of exposure of the chassis the vibrations caused by disturbances in the road in approximately 422.56%. In order of implement in the future a proposed control on a MR damper, a prototype of the real control was developed through the use microprocessor system using microcontrollers Arduino Nano V3. For represented the damper, was used - an electrical coil, which has real characteristics near the end cushioning system. The experimental results demonstrated that the prototype developed, faithfully reproduces the numerical results presented preliminarily with reduced error band.

Neste trabalho foi proposto e desenvolvido um sistema de controle de suspensão veicular semi-ativa utilizando um amortecedor magneto reológico (MR). Para simulações numéricas foram considerados: um modelo de um carro completo não linear, um sistema de controle Nebuloso para determinação da força do amortecedor e um sistema para determinar a corrente elétrica aplicada no amortecedor. Os resultados das simulações numéricas demonstraram que a estratégia de controle proposto melhorou a segurança do veiculo reduzindo os deslocamentos do eixo da roda em aproximadamente 7% e o tempo de exposição do chassi as vibrações causadas por distúrbios da estrada em aproximadamente 422,56%. Com a finalidade de implementar futuramente em um amortecedor MR a estratégia de controle proposta, foi desenvolvido um protótipo do controle real, através da utilização de um sistema microprocessado usando de microcontroladores Arduino Nano V3. Para representar o amortecedor utilizou - se uma bobina elétrica, que dispõe de características reais próximas do sistema de amortecimento final. Os resultados experimentais demonstram que o protótipo desenvolvido, reproduziu com fidelidade os resultados numéricos apresentados preliminarmente com uma faixa de erro reduzida. / In this work we proposed and developed a system of control vehicular suspension, semi active, using a magneto rheological damper (MR). For the numerical simulations were considered: a model non-linear an complete car, a fuzzy control system to determine strength of the damper and a system for determining the electrical current applied the damper. The results of numerical simulations demonstrated that proposed control strategy improves the safety by the vehicle reducing the shifts the axles the wheels in approximately 7% and the time of exposure of the chassis the vibrations caused by disturbances in the road in approximately 422.56%. In order of implement in the future a proposed control on a MR damper, a prototype of the real control was developed through the use microprocessor system using microcontrollers Arduino Nano V3. For represented the damper, was used - an electrical coil, which has real characteristics near the end cushioning system. The experimental results demonstrated that the prototype developed, faithfully reproduces the numerical results presented preliminarily with reduced error band.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-03T12:46:24Z No. of bitstreams: 1 BrunnaSantanaDeVasconcellos_DISSERT.pdf: 4909084 bytes, checksum: 8df41e0e78db0c16f71dee97eee833b1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-06T15:00:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrunnaSantanaDeVasconcellos_DISSERT.pdf: 4909084 bytes, checksum: 8df41e0e78db0c16f71dee97eee833b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T15:00:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunnaSantanaDeVasconcellos_DISSERT.pdf: 4909084 bytes, checksum: 8df41e0e78db0c16f71dee97eee833b1 (MD5) Previous issue date: 2017-04-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Problemas pr?ticos de controle, comumente, se apresentam com muitas vari?veis a serem controladas simultaneamente e que dependam uma das outras, surgindo, com isso, a necessidade de um estudo aprofundado sobre controle multivari?vel. Analisar a capacidade e a potencialidade de diferentes estrat?gias de controle, buscando as mais adequadas para cada tipo de sistema ? fundamental. Nesse contexto, esse trabalho aborda um procedimento sistem?tico acess?vel de como se projetar um controlador fuzzy eficaz para sistema multivari?veis. O procedimento consiste em dividir o projeto em etapas claras e cont?nuas, nas quais s?o sintonizados os par?metros de controladores fuzzy multivari?veis. A primeira etapa se inicia considerando o sistema com diversas malhas que contenham uma entrada e uma sa?da, os controladores fuzzy sintonizados para cada malha, nessa etapa, s?o iguais aos comumente sintonizados para sistemas SISO; a segunda etapa compreende a uni?o das informa??es dos controladores sintonizados na etapa anterior em um ?nico controlador fuzzy MIMO, que considera todas as entradas e sa?das, mas sem acrescentar ainda a influ?ncia de cada malha nas outras; a ?ltima etapa consiste em incluir essa influ?ncia que cada vari?vel exerce sobre todo o sistema din?mico, por meio da inclus?o de um complemento na base de regras e das fun??es Sugeno de sa?da. Dessa forma, ? poss?vel se ter uma melhor compreens?o e se obter um melhor desempenho do controlador, por ser poss?vel analisar o comportamento do sistema em cada etapa do projeto. Para comprovar sua efici?ncia, o m?todo aqui abordado ? aplicado a diferentes estudos de caso pr?ticos e simulados. Ap?s isso, esse controlador fuzzy multivari?vel ? comparado com outros controladores por meio da an?lise gr?fica e do c?lculo de ?ndices de desempenho para a valida??o do procedimento utilizado. / Control?s practical problems usually appear with lots of variables to be controlled simultaneously. Its biggest problem is that frequently the variables depend on each other, making necessary a deep study about multivariable control systems. Analyze capability and potential of different control strategies is extremely important to get the most appropriate control mode to the system. In this context, this work approaches systematic procedures to project an effective fuzzy controller focused in multivariable systems. It consists in splitting the controller design in three steps, where it?s parameters are synchronized with multivariable fuzzy controllers. The first step considers a system with a single input and a single output. At second step, all the controllers are joined into a single one, with all the inputs and outputs include without accounting each loop influence?s. Last step happens including the influence of each loop on the whole system. This approach makes possible a better performance from the controller, since it?s possible to analyze the system behavior in each step. To prove this procedure efficiency, the method is applied to different cases of study, including practical and simulated cases. The outcome multivariable fuzzy controller is compared with others by using graphical analysis and calculated indexes of performance to validate the chosen procedure.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-08-01T12:09:06Z No. of bitstreams: 1 AlanCassioQueirozBezerraLeite_DISSERT.pdf: 6449528 bytes, checksum: 369bc54289511d188cd706add4d9379a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-08-02T15:25:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlanCassioQueirozBezerraLeite_DISSERT.pdf: 6449528 bytes, checksum: 369bc54289511d188cd706add4d9379a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T15:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlanCassioQueirozBezerraLeite_DISSERT.pdf: 6449528 bytes, checksum: 369bc54289511d188cd706add4d9379a (MD5) Previous issue date: 2017-06-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Os sistemas fotovoltaicos t?m se destacado entre os diferentes tipos de fontes de energia renov?veis por converterem diretamente a luz solar em eletricidade, apresentarem baixa manuten??o, bom rendimento na produ??o de eletricidade e n?o produzir gases do efeito estufa. Devido a algumas mudan?as clim?ticas de temperatura, radia??o e sombreamento no painel, a produ??o de eletricidade ? comprometida e isso provoca uma queda na efici?ncia de gera??o dos pain?is fotovoltaicos. Portanto, eles precisam de um sistema de rastreamento que fa?a o painel operar no ponto de m?xima pot?ncia. Esses sistemas de rastreamento s?o os chamados rastreadores de m?xima pot?ncia, ou do ingl?s Maximum Power Point Tracker - MPPT. O objetivo principal desse trabalho ? montar um sistema fotovoltaico controlado por um DSP TMS320F28335 e um conversor chaveado do tipo Boost, de modo que o sistema fa?a o rastreamento da m?xima pot?ncia do painel, maximizando sua efici?ncia. Neste trabalho ? implementada uma estrat?gia de controle baseada na medi??o da temperatura do painel para fornecer a tens?o de refer?ncia equivalente ao ponto de m?xima pot?ncia sob condi??es fora dos padr?es internacionais de testes e simulando efeitos de sombreamento das c?lulas fotovoltaicas, varia??es de temperatura e carga. De acordo com a temperatura lida pelo sensor LM35, o DSP TMS320F28335 ir? ajustar a tens?o de refer?ncia do controlador Proporcional Integral resultando em um valor de ciclo de trabalho do conversor Boost. O chaveamento do conversor Boost ser? feito utilizando a t?cnica de controle de um ciclo, One Cycle Control - OCC, ao inv?s da Modula??o por Largura de Pulso, a PWM. A t?cnica de chaveamento OCC fornece algumas vantagens frente ao PWM como uma r?pida resposta ? mudan?a de refer?ncia, erro nulo em regime e rejei??o de perturba??es na entrada. Foram feitos testes simulados variando condi??es clim?ticas de radia??o e temperatura e analisado o funcionamento do OCC em rela??o ao PWM. Os resultados experimentais mostram que o esquema baseado na medi??o de temperatura apresenta algumas vantagens em rela??o ao m?todo da Tens?o Constante utilizando a modula??o PWM. / Photovoltaic systems have stood out among the different types of renewable energy sources by directly converting sunlight into electricity, low maintenance, good performance in electricity production and do not produce greenhouse gases. Due to some climatic changes of temperature, radiation and shading on the panel, the production of electricity is compromised and this causes a decrease in the generation efficiency of the photovoltaic panels. Therefore, they need a tracking system that makes the panel operate at the maximum power point. These tracking systems are the so-called Maximum Power Point Tracker ? MPPT. The main objective of this work is to build a photovoltaic system controlled by a DSP TMS320F28335 and switched converter boost type, so that the system traces the maximum panel power, maximizing your efficiency. In this work a control strategy is implemented based on the panel temperature measurement to provide the reference voltage equivalent to the maximum power point under outside conditions of international testing standards and simulating shading effects of photovoltaic cells and temperature and load variations. According to the temperature read by the sensor LM35, the DSP TMS320F28335 will adjust the reference voltage of the PI controller resulting in a duty-cycle value of the Boost converter. The switch of the boost converter will be done using the control technique One Cycle Control ? OCC rather than the widely used PulseWidth Modulation ? PWM. The OCC switching technique provides some advantages over PWM as a quick response to the reference change, null error in steady state and rejection of input disturbances. Simulated tests were performed by varying the climatic conditions of radiation and temperature and analyzed the operation of the OCC in relation to the PWM. The experimental results show that the scheme based on temperature measurement has some advantages over the Constant Voltage method using PWM modulation.

RESUMO BarÃante, G. M. CONTROLE PID MULTIVARIÃVEL DESCENTRALIZADO: SINTONIA E APLICAÃÃO PRÃTICA. 2011. 88 f. DissertaÃÃo (Mestrado em Engenharia ElÃtrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do CearÃ, Fortaleza, Brasil, 2011. Nesta dissertaÃÃo de mestrado, desenvolvem-se projetos de controladores PI (Proporcional-Integral) e PID (Proporcional-Integral-Dervativo) para os casos SISO (Simple- Input, Simple- Output) e MIMO (Multiples- Input, Multiples-Output). A proposta do trabalho à combinar tÃcnica do relà SISO e PID SISO baseado em especificaÃÃes de margem de fase e margem de ganho para sintetizar um mÃtodo de projeto de controladores PID MIMO multivariÃvel com sintonia automÃtica ou auto-sintonia. Uma Ãnfase especial à dada aos projetos de controladores PID MIMO atravÃs do mÃtodo do relà como elemento de identificaÃÃo frequencial das malhas a serem controladas. Dois mÃtodos de projetos MIMO sÃo abordados em profundidade e aplicados em sistemas simulados e em duas aplicaÃÃes prÃticas a saber: um processo formado pelas malhas de uma incubadora neonatal e em um processo de tanques duplos acoplados. Todos estes processos apresentam fortes interaÃÃes entre as malhas de controle. O primeiro mÃtodo de projeto multivariÃvel refere-se a um projeto sequencial no qual os controladores sÃo projetados de forma sistemÃtica e considerando, a cada passo, a interaÃÃo entre as malhas. Esse mÃtodo à eficiente e simples e apresenta vantagens tais como: i) à conceitualmente simples e mantÃm a estrutura descentralizada e sequencial com o projeto SISO das malhas de controle; ii) estabilidade e robustez sÃo garantidos a cada passo do projeto; iii) desde que o mÃtodo seja autoajustÃvel, nenhum conhecimento do processo à requerido. O segundo mÃtodo de projeto de controladores multivariÃveis refere-se a uma generalizaÃÃo do mÃtodo do ÃstrÃm e Wittenmark, tambÃm conhecido como mÃtodo do ponto crÃtico, para sistemas MIMO. Para se projetar controladores PID com essa abordagem, um entendimento do conceito de superfÃcie crÃtica e locais caracterÃsticos para os casos de processos MIMO deve ser bem estabelecido. Este mÃtodo apresenta ainda muitos aspectos a serem pesquisados e propostas para solucionar vÃrios aspectos teÃricos e prÃticos devem ser lanÃados em breve. Aspectos prÃticos e teÃricos do mÃtodo DRF (Decentrilized Relay Feedback) que utiliza nÃo linearidades do tipo relà para processo MIMO sÃo abordados atravÃs de novas soluÃÃes para os mÃltiplos ciclos limites. Por fim, aplicaÃÃes simuladas e experimentais parecem apontar para vantagens do projeto de controladores PID descentralizados atravÃs do mÃtodo do ponto crÃtico, lembrando que a escolha do melhor mÃtodo de projeto sempre depende de vÃrios aspectos tais como da robustez, estabilidade e complexidade. Esgotar este contexto nÃo constitui a proposta deste trabalho. / ABSTRACT Medeiros, G. M. 2011. 88 f. CONTROL PID MULTIVARIABLE DECENTRALIZED: TUNING AND PRACTICAL APPLICATION. Dissertation (Master in Electrical Engineering)-Technological Center, Federal University of CearÃ, Fortaleza, Brazil, 2011. This dissertation develops PI controllers (Proportional-Integral) and PID (Proportional-Integral-Dervativo) projects for SISO (Simple Input Simple Output) and MIMO (Multiple Input Multiple Output). The objective of this study is to combine the techniques of SISO and SISO PID controllers based on specification of gain and phase margins to synthesize a new design method of multivariable MIMO PID controllers with self-tuning or automatic tuning. Special emphasis is given to projects MIMO PID controllers using the relay method as frequency identification of the loops to be controlled. Two MIMO design methods are discussed in this work. These methods are applied in simulation systems and two practical applications: a process formed by neonatal incubator loops and a process of double attached tanks. These processes have strong interaction between control loops. The first method of multivariable design is a sequential design which the controllers are designed systematically and considering the interaction between loops for each step. This method is efficient and simple and has advantages such as: i) decentralized structure and sequential SISO design of control loops, ii) stability and robustness is guaranteed every step of the project; iii) the method is self-adjusting, therefore process knowledge is not required. The second method of multivariable controller design refers to a generalization of the ÃstrÃm and Wittemark method, also known as critical point method for MIMO systems. The concept of critical surface and local characteristics for the cases of MIMO processes must be well established to design PID controllers with this approach. Many theoretical and practical aspects still need to be investigated in this method. Practical and theoretical aspects of the DRF method (Decentralized Relay Feedback) using nonlinearities like relay MIMO process are addressed through new solutions for multiple limit cycles. The present study showed that simulated and experimental applications seem to point to the advantages of decentralized PID controller design that utilizes the critical point method. The choice of the best method of project always depends on several aspects such as the robustness, stability and complexity, context and exhaust which are not the purpose of this study.

Esta dissertaÃÃo apresenta o desenvolvimento de um veÃculo aÃreo nÃo tripulado do tipo quadrirotor, o seu modelo dinÃmico, alÃm das simulaÃÃes e dos testes de um controlador PID embarcado para estabilizaÃÃo (movimentaÃÃo na direÃÃo vertical) da estrutura projetada. Este veÃculo à caracterizado por ter quatro motores que sÃo responsÃveis pela geraÃÃo do movimento da plataforma. O objetivo deste trabalho à mostrar o desenvolvimento (projeto e construÃÃo) de uma estrutura do tipo quadrirotor, detalhar cada componente utilizado para a construÃÃo mecÃnica da plataforma, apresentar o modelo matemÃtico do quadrirotor baseado no formalismo de Newton-Euler, os sensores utilizados para navegaÃÃo, os mÃdulos usados para comunicaÃÃo sem fio com um computador e o projeto do sistema microcontrolado utilizado para o controlador PID, usado para estabilizaÃÃo, e o acionamento dos motores, bem como a simulaÃÃo do controlador PID clÃssico e uma variaÃÃo do controlador PID em ambiente SimulinkÂ/Matlab e os testes realizados na estrutura desenvolvida. / This dissertation presents the development of an unmanned aerial vehicle of the type quadrirotor, its dynamic model, besides the simulations and tests of a PID controller for embedded stabilization (motion in the vertical direction) of the projected structure. This vehicle is characterized by having four motors which are responsible for generating the movement of the platform. The objective of this work is to show the development (design and construction) of a type structure quadrirotor, detailing each component used for the mechanical construction of the platform, presenting the mathematical model of quadrirotor based on Newton-Euler formalism, the sensors used for navigation the modules used for wireless communication with a computer and a microcontroller system project used for the PID controller, used for stabilization, and driving the motors, as well as the simulation of the classical PID controller and a variation of the PID controller in environment SimulinkÂ/Matlab and the tests in the developed structure.

Este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia para a re-identificação do modelo usado em controladores preditivos (MPC) desenvolvidos em uma estrutura em duas camadas: uma camada estática que calcula os targets para as variáveis manipuladas e uma dinâmica que implementa os targets para as entradas. Espera-se que esse procedimento de reidenticação seja acionado sempre que for observada uma significativa degradação do modelo de controle do processo. Neste trabalho assume-se que a re-identicação do modelo deve ser realizada em malha fechada. No método aqui proposto, admite-se que o código fonte do programa do controlador preditivo não está disponível, e conseqüentemente, o método proposto não deve requerer qualquer modificação no código fonte. No método aqui proposto, o sinal de excitação é introduzido através dos coeficientes da função objetivo da camada estática que calcula os targets para as entradas. O método proposto é testado por simulação em dois processos diferentes. O primeiro processo é uma coluna de destilação para a qual estão disponíveis vários modelos lineares obtidos em diferentes condições operacionais. O segundo processo aqui estudado é um reator químico não linear que deve ser representado localmente por um modelo linear. / This work aims at the development of a methodology to the re-identification of the model to be used in a MPC, which is developed in a two layers structure: a target calculation layer and a dynamic layer where the targets to the inputs are implemented. It is expected that the reidentification procedure should be started whenever it is observed a significant degradation of the process model. Here, it is assumed that the model re-identification is to be performed in closed-loop. In the method proposed here, it is assumed that the source code of the MPC controller is not available, and consequently, the proposed method should not require any modification the source code. In the method proposed here, the excitation signal is introduced through the coefficients of the objective function of the target calculation layer. The proposed method is tested by simulation in two different processes. The first one is a distillation column where several linear models obtained at different operating conditions are available. The second process studied here is a nonlinear chemical reactor that is locally represented by a linear model.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Neste trabalho à apresentado um sistema de controle baseado em fÃsica para personagens bÃpedes, em um ambiente simulado, utilizando movimentos de referÃncia. O controle consiste em dois componentes: o controle Derivativo-Proporcional para imitar as caracterÃsticas angulares das juntas e o controle de equilÃbrio atrÃves da Jacobiana Transposta composta pelo momento angular e linear no centro de massa do personagem, utilizando todas as partes do seu corpo. O sistema à simples de implementar e todas as constantes sÃo determinadas pelo usuÃrio. Um modelo de contado aplicado a um modelo simplificado de pà confere ao controlador a capacidade de fazer com que o personagem siga movimentos de locomoÃÃo ou modifique sua postura parada, em ambos os casos, adaptando-se a perturbaÃÃes externas. A robustez do controlador à demonstrada atravÃs de uma diversidade de movimentos tais como: caminhar para frente e para trÃs, agachar e levantar, dar socos e chutes, e jogar capoeira. Todos esses movimentos apresentam uma dinÃmica natural. / This work presents a physics-based controlling system for bipeds Characters in a simulated environment, using reference motions. It consists of two components: Proportional- Derivative Control to mimic angular joints characteristics and balance control through the Transpose Jacobian composing for angular and linear momentum in the center of mass from caracter, using all parts of its body. The system is simple to implement and all the constants are determined by the user. The contact model aplied to the simplified foot model, confers to controller the ability to make the character follow locomotion movements or modify their stop posture, in both cases, adapting to external perturbations. The robustness of the controller is shown through a variety of movements such as walking front and back, squatting and raising, bowing, kicking and dancing capoeira. All these movements have a natural dynamics.

Orientador: Rubens Maciel Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_PleycienneTrajano_D.pdf: 5889372 bytes, checksum: fb40a08b4781dc281483bc320321f3ff (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento e implementação de um controlador adaptativo do tipo regulador auto-ajustável (STR - Self Tuning Regulator), com a subsequente comparação de seu desempenho com um controlador PID (proporcionalintegrativo-derivativo) e dois controladores preditivos: um preditivo baseado em redes neurais artificiais e um controlador DMC (Dynamic Matrix Control). Esses esquemas de controle foram todos implementados na ferramenta de simulação desenvolvida, o FCCGUI (Fluid Catalytic Cracking Graphical User Interface). Como modelo para estimativa dos parâmetros do controlador adaptativo foi treinada e validada uma rede neural. Esse modelo caixa-preta forneceu uma abordagem eficiente para identificação e controle não-linear do processo de craqueamento catalítico. Para implementação do controlador adaptativo foram estruturadas três novas malhas de controle PID a partir de estudos estatísticos desenvolvidos para a análise dos efeitos das variáveis de processo e suas interações. Dentre essas novas malhas de controle, optou-se pela implementação do controle adaptativo no par manipulada-controlada CTCV-SEVER (abertura de catalisador regenerado - severidade da reação). Após aperfeiçoamentos e reestruturações no simulador FCCGUI, foram realizadas várias simulações para avaliação gráfica e numérica do desempenho do controlador através do critério de desempenho dinâmico ITAE (Integral of Time and Absolute Error). O controlador adaptativo apresentou bons resultados, tanto para testes servo quanto para regulatórios em comparação com a estratégia PID sem adaptação, bem como para as demais estratégias disponíveis no simulador, MPC-RNA (Model Predictive Control baseado em uma Rede Neural Artificial) e DMC. A capacidade de ajuste dos parâmetros do controlador torna-o uma estratégia promissora para sistemas que sofrem com alterações contínuas em suas variáveis de processo ou mudanças de setpoint / Abstract: This work had as main objective the development and implementation of an selftuning regulator (STR) adaptive controller, with subsequent comparison of its performance with a PID (proportional-integral-derivative) controller and two predictive controllers, namely a predictive based on artificial neural networks (MPC-ANN) and a dynamic matrix controller (DMC). These control schemes were all implemented in the developed simulation tool, the FCCGUI - Fluid Catalytic Cracking Graphical User Interface. An artificial neural network, used as a model to estimate controller parameters, was trained and validated. This black box model provided an efficient approach for identification and nonlinear control of the catalytic cracking process. To implement the adaptive controller, three new PID control loops were structured based on statistical studies designed to analyze the effects of process variables and their interactions. The implementation of adaptive control was chosen to be in the manipulated-controlled pair CTCV-SEVER (regenerated catalyst valve opening - reaction severity). After restructuring and improvements in the simulator FCCGUI, several simulations were performed for graphical and numerical evaluation of controller performance through ITAE (Integral of Time and Absolute Error) dynamic performance criterion. The adaptive controller presented good results for both tests: servo and regulatory, in comparison with PID strategy without adaptation and other strategies available to the simulator, MPC-ANN and DMC. The ability to adjust the parameters of the controller makes it a promising strategy for systems that suffer from continuous changes in their process variables or setpoints / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Paulo Sérgio Graziano Magalhães / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-17T14:06:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiros_LeonardoRibeiro_D.pdf: 4578111 bytes, checksum: 0b1dc312c1395c35b3ba9234c98be18d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo principal desse trabalho consistiu em desenvolver um dispositivo de controle que permitisse aplicação em taxa variável e em tempo real de fitorreguladores na cultura do algodoeiro. Assume-se a hipótese que "utilizando um dispositivo de controle com sistema hidráulico e controle eletrônico, é possível, em tempo real, variar a taxa de aplicação de fitorreguladores no algodão, baseado nas informações obtidas nos sensores de ultrassom, que detectam a altura das plantas também em tempo real; no algoritmo de crescimento da planta e na dosagem do fitorregulador estabelecido pelo usuário do sistema". O dispositivo proposto é composto de três sistemas: Hidráulico, Ultrassom e Controle. O sistema Hidráulico consiste do comando de pulverização e circuito eletrônico para aquisição de dados e atuação nos componentes desse comando. O sistema de Ultrassom é um circuito eletrônico composto por um conjunto de sensores ultrassom que realizam a medição da altura de plantas de algodão. O sistema de Controle é o núcleo do dispositivo, pois é o responsável por gerenciar as informações dos sistemas Hidráulico e de Ultrassom e, com um algoritmo de controle Proporcional-Integral-Derivativo (PID) retroalimentado pelo sensor de pressão e regras de aplicação de fitorregulador, é capaz de variar a dose em tempo real controlando as válvulas do comando de pulverização. Os circuitos eletrônicos foram desenvolvidos com base na arquitetura microcontrolada PIC18F452 e comunicação sem fio por meio de módulos de rádio frequência que implementam o protocolo ZigBee. Para o desenvolvimento das interfaces de validação dos três sistemas adotou-se tecnologias de software livre como a linguagem de programação Java, ambiente de desenvolvimento Netbeans e sistema operacional Linux. Para validação do Dispositivo proposto, foi utilizado um mapa de uma área de 7.3 ha com o registro georeferenciado de alturas de plantas de algodão e regras de aplicação de fitorregulador, considerando as velocidades de pulverização 2,5 m.s-1 e 5 m.s-1. Independentemente das velocidades simuladas, houve potencial economia de aplicação de regulador de crescimento Também foram realizadas validações para verificar se o dispositivo proposto manteria a pressão desejada simulando o entupimento de bico de forma lenta e rápida. Os resultados mostram que em ambas as situações a pressão é mantida próxima do valor desejado. Com os resultados obtidos, conclui-se que o dispositivo proposto atende ao objetivo de sua proposição / Abstract: The main objective of this project was to develop a prototype device control capable to accomplish the application of plant growth regulator at variable rate in real time in cotton crop. We assume the hypothesis that "by using a control device with hydraulic and electronic control, it's possible to vary the application of plant growth regulator in cotton crop, based on the information obtained from the ultrasound tranducers to detect the height of the plants in real time; the plant growth algorithm and plant growth regulator dosage established by the system user". In the devise proposed there are three systems: Hydraulic, Ultrasound and Control. The Hydraulic system is compound by the sprayer command and electronic circuit for data acquisition and actuation in the components used in the sprayer command. The Ultrasound system is a electronic circuit composed by a set of ultrasound sensors that measure the cotton plants height. The Control system is the core of the Device, because it's responsible by the information management in the hydraulic and ultrasound systems and, with a control algorithm Proportional-Integral-Derivative (PID) retrofitted by the pressure sensor and application rules of plant growth regulator, it?s capable of varying the dose in real time by controlling the valves of the spray command. The electronic circuits were developed based on the PIC18F452 microcontrolled architecture and wireless communication by radio frequency modules that implement the ZigBee protocol. In the development of the three systems validation interfaces we have adopted the technology of the open source tools as Java, IDE Netbeans and Linux operational system. To validate the device, we have used 7,3 ha of heights cotton plants previously mapped and rules application of plant growth regulator, considering the sprayers velocity 2,5 m.s-1 e 5 m.s-1. Regardless the speed simulates, there were a potential economy of regulator growth application. Validations were also performed to verify if the device could keep the desired pressure. We have simulated the nozzle obstruction in a fast way and in a slow way. The results show that both situations the pressure is kept near the desired value. With these results the device reach the objective of this proposition / Doutorado / Maquinas Agricolas / Doutor em Engenharia Agrícola