Orientador: Paulo José Amaral Serni / Coorientador: Átila Madureira Bueno / Banca: Diego Colon / Banca: Wesley Angelino de Souza / Banca: Everson Martins / Banca: Maria Gloria Cano de Andrade / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema integrado de co-simulação aplicado a duas plantas: uma planta de controle de nível que se comunica com um controlador baseado na técnica LQG/LTR e um sistema de viga flexível controlado por um observador de estados. A planta de nível é composta por um modelo digital e um modelo analógico. A primeira é simulada via um computador digital e a segunda é projetada e montada em um circuito eletrônico usando a técnica de simulação analógica, com um sistema de aquisição de dados QPID da QuanserTM. A comunicação entre a planta e o controlador é feita via um protocolo de comunicação industrial que permite a troca das informações de controle. O principal objetivo do sistema é demonstrar as funcionalidades da integração dos subsistemas para controlar o nível do tanque central e a diferença de níveis entre os tanques da direita e da esquerda. Antes de realizar a co-simulação, o sistema foi estudado usando-se um módulo para substitui-lo, mantendo-se também o mesmo protocolo de comunicação. Esse módulo possui a mesma função do computador analógico, ou seja, com ganhos, somadores e integradores, com a diferença de ser implementada em um computador digital. Assim, foi possível criar um banco de dados inicial para comparar e validar a função do circuito eletrônico do computador analógico. Como estudo de caso da comunicação OPC, foi realizado um experimento para controlar um sistema de viga flexível FlexgageTM. Para tanto, este sistema foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents the development of an integrated system of co-simulation applied to: a level test bench that communicates with a controller based in LQG/LTR technique, and a system with a flexible link with a state observer controller. The level bench is composed of a digital model and an analog model of the co-simulation system. The first model is simulated on a digital computer and the second is designed and implemented in an electronic circuit using the analog computing technique. A QPID data acquisition system by QuanserTM perform the data exchange between the plant and the controller by means of an industrial protocol. The main objective of this system is to demonstrate the functionality of the integration of the subsystems to regulate the central tank level and the level difference between the right and the left tanks. Before performing the co-simulation with the electronic circuit, the system was tested using digital model with industrial protocol communication also. The digital model performed the same function as the analog computer, with gains, summers and integrators, allowing to create an initial data bank to compare and to validate the function analog model. A case study using OPC communication was done with an experiment to control a flexible link system FlexgageTM. This system was simulated in a LabVIEWTM and controlled by a state observer controller implemented by an algorithm in the SciLabTM application. In this situation, the process variable and control ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: p. 109-112 / Este trabalho apresenta contribuições a implementação da Estrutura de Controle Modular Local, a partir da utilização de plataformas de controle industriais. Propõe-se a implementação desta estrutura em dois dispositivos de larga utilização ? Controladores / This work presents contributions for the implementation of the Structure of Local Modular Control from the use of industrial control platforms. It proposes the implementation of this structure into two devices of wide use ? Program Logic Control (PLC) and

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 79-84 / O crescimento da competição global tem forçado as empresas a reduzirem cada vez mais o tempo de lançamento dos seus produtos. Como consequência, existe um esforço, tanto por parte das empresas como da academia, no sentido de proverem técnicas e ferramenta / The increasing of global competition has been forcing the companies to reduce more and more the launching time of their products. As a result, companies and academy make efforts to provide techniques and tools for the fast reconfiguration of control syste

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2007 / Bibliografia: f. 125-128 / Os modernos sistemas de manufatura se caracterizam pela fabricação de uma extensa de linha de produtos o que os identificam como sistemas multi-produtos. Sendo assim, tais sistemas são marcados por um alto grau de flexibilidade e complexidade presente em / Modern manufacturing systems are caracheterized by the fabrication of an extensive amount of products, which identifies them as multi-product systems. These systems are marked by a high degree of flexibility and complexity in their processes. Flexibility

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2006 / Inclui bibliografia / A presente dissertação abrange os conceitos de algoritmos evolucionários e inteligência coletiva com o intuito de determinar o planejamento de trajetória, de modo offline, a ser seguida por um robô móvel. O algoritmo evolucionário selecionado é o algoritm

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:04:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_RenataLins.pdf: 5938202 bytes, checksum: 0c7f992a3f1f93b7144bcfd0d48238f5 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-10-20T15:05:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_RenataLins.pdf: 5938202 bytes, checksum: 0c7f992a3f1f93b7144bcfd0d48238f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T15:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_RenataLins.pdf: 5938202 bytes, checksum: 0c7f992a3f1f93b7144bcfd0d48238f5 (MD5) / É de suma importância que os operadores e engenheiros responsáveis por uma planta industrial tenham domínio do processo e se sintam seguros com relação a possíveis eventos anormais e falhas de equipamentos, pois decisões erradas podem se transformar em desastres. O uso de simuladores é uma excelente maneira de satisfazer esse objetivo, pois é capaz de fornecer resultados próximos à realidade sem envolver riscos de segurança e econômicos. Com base nisto, o objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um simulador dos sistemas de automação e segurança e que emule a operação de maneira similar a uma planta real. Esta ferramenta auxilia no treinamento e capacitação de operadores no que diz respeito à parte de segurança e irá possibilitar a análise de intertravamentos e o manuseio de controladores lógicos programáveis, equipamentos robustos e complexos normalmente utilizados no sistema de segurança de uma indústria

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2551.pdf: 7371466 bytes, checksum: 71ef99e7141b5664de0e2594fbac263a (MD5) Previous issue date: 2009-07-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Development of a portable, simple and inexpensive equipment with adequate sensitivity for turbidimetric and/or nephelometric sequential analyses practically simultaneous is the aim of this study. In fact, in-situ and on-line analysis of chemical substances of interest (analytes) can be accomplished. This is requested mainly in situations in which the place is difficult to access or even in circumstances in which the physical- chemical characteristics of the samples should be unchanged. Thus, the equipment was applied in- situ sulfate determination in lake samples. Analytes of interest such as N-acetylcysteine, captopril and thiamine in pharmaceutical samples and potassium in isotonic beverages were also analyzed with the developed instrumentation. The PMTN (Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer) is made of LEDs (Light Emitting Diodes) as radiation sources, phototransistors as optical sensors and a PIC microcontroller (Peripherical Interface Controller) as processing unit for control and data acquisition. The PMTN was tested and calibrated properly according to the norms establish by ISO 7027 for equipment base on LEDs as radiation source. The PMTN was applied to determine the concentration of analytes and compared with the reference or validated methods for each analyte, as described in the literature. In general, results agreed at the 95% confidence level were obtained. The detection limits and quantification for the determination of the several analytes were agreed with in some better cases than those found in the literature. On average, the PMTN furnished two decades of linear range of concentration and a reproducibility (RSD) lower than 3.0 % with an average error of less than 5.0 % were also obtained. / A necessidade de um equipamento portátil, simples, de baixo custo e com boa sensibilidade para análises turbidimétricas e/ou nefelométricas de modo praticamente simultâneo motivou o desenvolvimento da presente dissertação de mestrado. Com esse equipamento, foi possível a realização de determinações de substâncias químicas de interesse (analitos) in-situ e em tempo real. Esse tipo de determinação é requerido principalmente em situações onde o deslocamento ao local é difícil, ou até mesmo, em circunstâncias nas quais as características físico-químicas das amostras devem ser rigorosamente inalteradas. Neste contexto, o equipamento foi aplicado na determinação de sulfato em águas de lago com análise em tempo real e no local de coleta. Analitos de interesse como Nacetilcisteína, captopril e tiamina em amostras farmacêuticas e potássio em bebidas também foram determinados com o emprego da instrumentação desenvolvida. O equipamento, intitulado PMTN (do inglês Portable Microcontrolled Turbidimeter Nephelometer), é composto principalmente por LEDs (do inglês Light Emitting Diodes), fototransistores como sensores ópticos e um microcontrolador PIC (Peripherical Interface Controller) como unidade de processamento, controle e aquisição de dados. O PMTN foi devidamente testado e calibrado conforme as normas exigidas pela ISO 7027 para equipamento à base de LEDs como fonte de radiação. Devidamente calibrado, o PMTN foi aplicado para determinações dos analitos supracitados e comparado com os métodos de referência ou métodos validados para cada analito descritos na literatura. Em todas as aplicações, os resultados obtidos empregando-se o equipamento foram concordantes a um nível de confiança de 95 %. Os limites de detecção e de quantificação para a determinação dos diversos analitos foram compatíveis e em alguns casos melhores que os encontrados na literatura. Em média duas décadas de faixa linear de concentração e uma reprodutibilidade (RSD) menor que 3,0 % com erros relativos em média menores que 5,0 % também foram obtidos.

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Coorientador: Jean Marcos de Souza Ribeiro / Banca: Jose Paulo Fernandes Garcia / Banca: Cristiano Quevedo Andrea / Resumo: O objetivo principal desta dissertação foi a construção de um pêndulo invertido de baixo custo, com partes de uma impressora matricial, para ser utilizado no estudo de sistemas de controle. Após esta construção, foi obtido um modelo matemático linearizado desse sistema. Também, com base em experimento, realizado no laboratório, incluindo a obtenção da resposta em frequência, foram determinadas as funções de transferência do sistema. Em seguida foram projetados controladores, considerando o vetor de estado disponível, utilizando-se técnica de realimentação dos estados. Após a simulação do sistema controlado no software Matlab, esse controlador foi implementado em um CLP e utilizado um software SCADA. Então, foram registrados os resultados experimentais desse sistema de controle no laboratório, os quais apresentaram boa correlação com os resultados obtidos nas simulações. Esse estudo pode ser útil para aplicações didáticas, pois apresenta baixo custo e emprega equipamento CLP e software SCADA, aplicados largamente na indústria / Abstract: The main aim of this dissertation was to build a low cost inverted pendulum with parts of matricial printers, for the study of control systems. After that, a linear mathematical modeling of this systems was obtained. Then, based on experiments at the laboratory, incluing the frequency response, the transfer functions of the inverted pendulum were obtained. Considering ther transfer functions and supposing that the state vector is available, a controller was designed based on the pole placement control design method. The designed controller was implemented in a Programmable Logic Controller (PLC), using the software SCADA. This study can be useful in didatic applications, because the proposed procedure presents low cost and uses device (PLC) and software (SCADA) broadly used in industries / Mestre

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.