Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7972_1.pdf: 731773 bytes, checksum: 55304014acdffd7e9fb943248ed1bcd2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Este trabalho teve como objetivo estudar métodos baseados em Inteligência Artificial (IA), em particular, as Redes Neurais Artificiais (RNA), aplicados em controle de processos. O sistema a ser estudado é composto de uma coluna de destilação existente na planta da PETROFLEX de Cabo de Santo Agostinho, a qual faz parte do sistema de purificação de solvente. O principal processo de produção da PETROFLEX se dá através da reação de polimerização do Butadieno-1,3 formando a borracha sintética. Ocorre através do mecanismo conhecido como polimerização aniônica em solução em presença de um iniciador, onde o solvente, principalmente constituído de N-Hexano e Ciclohexano, é o meio no qual a reação ocorre. A mistura de borracha sintética e solvente, conhecida como cemento é encaminhada para um sistema onde o solvente é separado da borracha e em seguida, é enviado ao sistema de purificação de solvente. A função do sistema em estudo é remover impurezas representadas por compostos leves, na faixa de 4 átomos de carbono, que contaminando a corrente de solvente traz grandes perturbações ao sistema de reação. Esses são principalmente o cis-Buteno-2 e o próprio Butadieno-1,3 não convertido. Embora, em si não sejam contaminantes, sua presença normalmente está associada a teores bastante diminutos de outros compostos altamente indesejáveis como os acetilenos (Etilacetileno, Vinilacetileno ou Metilacetileno). A coluna de destilação opera com seus controladores ajustados em valores fixos, devido ao fato de não se conhecer a todo instante a composição da carga e a de fundo da coluna. Isto nem sempre produz bons resultados e na maior parte do tempo gasta-se mais energia que o necessário. Propõe-se, então, a implementação de um sistema de controle que deverá se ajustar às diferentes condições de operação, como uma conseqüência da variação da composição da carga. O trabalho foi constituído de três etapas : Na primeira, utilizou-se o simulador de processos ASPEN PLUS para simular e validar as condições operacionais da coluna de destilação; na segunda, utilizou-se o conjunto de dados gerados pelo simulador para realizar a identificação do processo via uma rede neural (RNA). Na terceira, foi implementado um controlador adaptativo, onde o sinal de processo para o controlador vem da RNA. O simulador de processos ASPEN PLUS se baseia em modelos fenomenológicos. A RNA a ser implementada e treinada, tomará por base os dados gerados por este simulador, numa etapa denominada de identificação do processo, resultando em mais agilidade à obtenção dos dados necessários ao treinamento da rede. O controle do processo, denominado de Controle Adaptativo fará uso desta rede, que será responsável pela predição do sinal de controle. O controlador adaptativo baseado no modelo de rede neural, modifica a sintonia do controlador da variável controlada atuando de acordo com o critério especificado, enquanto ao mesmo tempo, o sinal de processo para o controlador adaptativo é predito pelo modelo de rede neural. Os resultados obtidos pelo simulador demonstraram um alto grau de compatibilidade com as condições reais da planta, dando boa representatividade ao processo. A RNA também após treinada e validada apresentou um erro inferior a 0,9 %. De posse destas informações, realizou-se a implementação de um controlador adaptativo para a vazão de refluxo da coluna de destilação, onde definiu-se equações relacionando os parâmetros de sintonia do controlador ao teor de leves na corrente de carga da coluna. A opção de implementação de um controlador adaptativo na coluna de destilação da PETROFLEX deverá proporcionar uma melhor estabilidade na qualidade das especificações dos produtos da coluna devido à maior sensibilidade que este tipo de controle apresenta,adequando-se melhor às perturbações e apresentando uma performance superior ao controle regulatório padrão baseado em controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo)

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-16T09:34:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:44:00Z : No. of bitstreams: 1 137944.pdf: 5607382 bytes, checksum: 7ed31fccb2f41738d5bc2abc5a1d3f0a (MD5)

Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-06T12:56:59Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-16T15:02:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T15:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_LEONARDO_DA_FONSECA_SOUZA_DEFINITIVA_UFBA.pdf: 1789057 bytes, checksum: 4397ec74708eb43987392c3a881e8939 (MD5) / Existem diversas técnicas de elevação artificial de petróleo. Este trabalho trata especificamente o método do Bombeio Centrífugo Submerso (BCS). Este método possui a vantagem de elevar altas vazões de fluidos em relação às demais técnicas de elevação, além de poder atuar sob diferentes condições dinâmicas de escoamento. O presente trabalho tem como objetivo o uso da técnica de controle Supervisor Fuzzy-PID e Adaptativo para levar o bombeio centrífugo submerso a operar no head desejado, mesmo na presença de incertezas e dinâmicas não modeladas. O Laboratório de Elevação Artificial (LEA), da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia, dispõe de uma planta BCS com um poço de 32mde altura completamente instrumentado, num ambiente experimental que favorece o desenvolvimento de estudos e pesquisas, entre outros, na área de controle. Para o presente estudo foram realizados experimentos práticos que possibilitaram o desenvolvimento de modelos a partir de dados medidos. Além disso, os resultados obtidos com o método de controle Supervisor Fuzzy-PID e Adaptativo em ambiente simulado mostram que há estabilidade no sinal de controle e na resposta da planta. Assim espera-se contribuir na formulação de novas estratégias de controle aplicáveis ao método de bombeio centrífugo submerso.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6877_DISSERTAÇÃO BRUNA MARQUES MAZOCO20160405-153940.pdf: 8392075 bytes, checksum: 02fc79d19a63b6e7ca93076308ef94fe (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / Esta dissertação propõe um algoritmo do Controlador Preditivo Generalizado (GPC) com horizonte de controle igual a um para ser aplicado em plantas industriais com modelos variantes no tempo, simples o suciente para ser implementado em PLC. A solução explícita do controlador é obtida em função dos parâmetros do modelo e dos parâmetros de sintonia do GPC (horizonte nal de predição hp e o fator de supressão do sinal de controle λ), além das entradas e saídas presentes e passadas. A sintonia do fator de supressão do horizonte de previsão GPC é feita através do Lugar das Raízes da equação caracterstíca do sistema em malha fechada, sempre que os parâmetros do modelo da planta industrial (estável ou não em malha aberta) forem modicados.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T22:45:42Z No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-07T21:32:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T21:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroYochinoriGushiken_DISSERT.pdf: 3706178 bytes, checksum: dc201d9731df110652d243e6cf760cf1 (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho mostramos a técnica de estimação de parâmetros para plantas lineares invariantes no tempo conhecida como adaptação de segundo nível baseada em múltiplos modelos de identificação por regressão linear, tanto para o caso de uma planta de ordem 1 quanto para o caso de uma planta de ordem n onde apenas a entrada e a saída da planta estão disponíveis para medição (SISO). Propomos uma modificação na lei adaptativa da adaptação de segundo nível baseada no acúmulo de informações do transitório. Em todos os casos verificamos por simulação que as estimativas entregues pela adaptação de segundo nível convergem muito mais rapidamente para os valores corretos que as estimativas entregues por modelos de identificação individuais e que a modificação proposta aumenta a velocidade e suaviza a convergência das estimativas. Aplicamos a adaptação de segundo nível com base em modelos de identificação por regressão linear atualizados pelo método do gradiente ao problema do controle adaptativo por modelo de referência (MRAC) de uma planta SISO de ordem 1 e ao caso de uma planta de ordem n e grau relativo unitário, este caso com o gradiente normalizado. Resultados de simulação mostram que o sinal de controle gerado com adaptação de segundo nível produz melhores resultados de rastreamento do modelo de referência quando comparada aos modelos de identificação individuais. Além disso, comparamos o MRAC indireto baseado em adaptação de segundo nível ao Controle Adaptativo por Modelo de Referência e Estrutura Variável (VS-MRAC). / In this dissertation we demonstrate the concept of second level adaptation as a parameter estimation method based on multiple linear regression identification models for the case of a plant of order unity, and the case of a plant of order n with single input and output available for measurement (SISO). We propose a modified form of the adaptive law for second level adaptation based on integration of transient information. In all cases simulation studies show that the estimates reach their true values faster with second level adaptation compared to individual identification models and that the proposed modification is even faster and also smoother in this regard. We apply second level adaptation based on linear regression identification models updated through the gradient method to the problem of model reference adaptive control (MRAC) in the case of an order 1 plant and the case of an order n and relative degree one SISO plant, in this case with normalized gradient method. Simulation results show that the control signal generated with second level adaptation yields better results of model reference tracking compared to individual identification models. We also compare the indirect MRAC based on second level adaptation to the variable structure model reference adaptive control (VS-MRAC) scheme.

O presente trabalho trata da implementação de um sistema de controle PID auto-ajustável. O trabalho desenvolvido compreende as seguintes etapas: ajuste dos parâmetros da planta, ajuste do controlador sem ajuste dos parâmetros da planta e ajuste do controlador com projeção dos parâmetros do controlador. O algoritmo de ajuste do controlador é baseado no critério de variância mínima generalizada e o de ajuste de parâmetros da planta é baseado no método dos mínimos quadrados estendido. Os parâmetros do controlador são projetados na região factível de existência física dos parâmetros do controlador contínuo através de uma técnica de programação quadrática. Os algoritmos foram implementados e testados em laboratório no controle de posição ou velocidade de um servomotor cc. Utilizou- se um computador pessoal AT-286, 25 MHz, para executar os algoritmos, um sistema de potência com um modulador de largura de pulso digital associado a um recortador de onda e um encoder óptico para realimentação de velocidade. / The present work deals with the implementation of a self- tunning PID control. The work developed cornprises the tunning of the plant parameters, the tunning of the controller without tunning the plant parameters and the tunning of the controller with projection of the controller parameters. The controller algorithrn is based on the generalised minimum-variance criterion and the tunning of the plant parameters is based on the extended recursive least square method. The parameters of the controller are projected onto the region of physical existence of the continuous controller parameters by a quadratic programming technique. This guarantees a PID behavior for the digital controller. The algorithms were implemented and tested in laboratory for position and velocity control of a servomotor dc. We used a personal computar AT- 286, 25 MHz, to run the algorithms, a power eletronic driver with a digital pulse width modulate associate with a chopper and an optic encoder for velocity feedback.

Este trabalho utiliza a teoria Hoo de otimização para projetar um autopiloto robusto para um veículo lançador de satélites. No projeto considera-se a fase de vôo em baixa atmosfera, onde o veículo está sujeito às mais críticas variações paramétricas e perturbações do vôo. Este sistema, em particular, permite investigar as características de robustez do controlador Hoo a incertezas paramétricas na planta e a perturbações de diversos tipos. O projeto é realizado em três fases, aumentando-se progressivamente sua complexidade. Na primeira fase é considerado modelo rígido do foguete para um plano de manobra. Na segunda fase considera-se o modelo flexível para um plano de manobra. Na terceira fase o efetua-se o projeto definitivo, ou seja utiliza-se a estrutura multivariável do foguete, para manobras nos três eixos, incluindo os modos de flexão. Durante o projeto discute-se a seleção das funções para atingir os objetivos de projeto e o procedimento para se reescrever o sistema na forma geral. O desempenho do controlador Hoo é explicitado, comparando-o com um controlador PID. Investiga-se também a aplicação em tempo real, efetuando-se uma simulação híbrida com a versão discretizada do controlador Hoo contínuo. As características de robustez do controlador Hoo são da ilustradas consideramdo-se variações apreciáveis nos parâmetros da planta e inserindo-se perturbações realistas.

O objetivo principal deste trabalho é o estudo do comportamento dinâmico de um manipulador robótico de três graus de liberdade posicional. O estudo dinâmico focaliza o modelamento teórico e experimental do sistema de acionamento robótico. A tecnica de modelamento por grafos de ligação "bond-graph" é caracterizada completamente pela fonte de flexibilidade devido a elasticidade da transmissão mecânica e da compliância do acionamento com juntas robóticas flexíveis. Gera-se um modelo generalizado que contém as flexibilidades dos acionamentos, conectadas com a dinâmica de multi-corpos rígidos. Concluindo este estudo, um experimento foi montado, no qual inclui três graus de liberdade do manipulador robótico com acionamento por servomotores "brushless". Um microcomputador PC-AT compatível foi interfaceado com o CAMAC (IEEE-583) para executar as funções de excitação do sistema de digitalização de sinais transduzidos. Um programa de acionamento utiliza conversores programáveis A/D e D/A do padrão CAMAC foi aplicado no processamento digital dos sinais e estudos de identificação através do modelamento por séries temporais dos processos AR, MA e ARMA.

Este trabalho investiga o problema de controle de manipuladores com realimentação de visão na malha de controle. Analisamos principalmente os métodos da realimentação de atributos de imagem e da realimentação da posição do objeto. Além disso, será feito o estudo de dois métodos de determinação da posição de um objeto empregando visão, bem como estudos sobre a melhor forma de se posicionar as câmeras no ambiente. Devido à complexidade da dinâmica dos manipuladores nestes métodos empregam-se controladores adaptativos a nível de junta. O primeiro sistema estudado consiste de um manipulador que adquire um objeto estático, empregando a realimentação de atributos da imagem do objeto para inferir indiretamente a posição relativa entre manipulador e objeto. O segundo sistema emprega a posição do objeto determinada pela câmera em um algoritmo de controle para guiar o manipulador no rastreio de um objeto móvel. Analisamos também um terceiro sistema que é uma forma híbrida dos sistemas anteriores. Neste terceiro sistema utilizamos uma lei de comutação que, baseada na exatidão do posicionamento de cada método, seleciona o melhor método a ser utilizado em determinado ponto da trajetória. As análises destes métodos serão baseadas em simulações onde o manipulador, a câmera e o objeto são modelados. Será apresentado também um ambiente para controle de manipuladores em tempo real que incorpora a realimentação de visão, realizando-se experimentos para explicitar a influência de imagens reais no sistema do controle.

This study concerns the development of a novel mechanical ventilation system, with a view to analysing the results of a new mechanical ventilation technique, referred to noisy ventilation. Additionally, the study addresses the assessment of the system, involving the estimation of certain mechanical parameters of the respiratory system under noisy ventilation and discusses a pilot trial in vivo, with a pig. During acute respiratory failure, intubation and invasive mechanical ventilation may be life saving procedures. The general aim of mechanical ventilation is to provide adequate gas exchange support, while not damaging the respiratory system. This technique is one of the most important life support tools in the intensive care unit. However, it may also be harmful by causing ventilator induced lung injury and other undesirable effects. There is a growing interest in the development and use of variable mechanical ventilation performing variable volume and variable pressure controlled ventilation. The reasons are that this technique can improve lung functions and reduce lung damage, when compared to standard mechanical ventilation. Moreover, variable ventilation can improve lung mechanics and gas exchanges. The new ventilation system has to have the capabilities to perform a noisy ventilation regime, besides the standard mechanical ventilation. The development started with commercial devices: a mechanical ventilator and a personal computer, whose roles were to execute the noisy ventilation regime and to implement the new ventilation pattern by means of a ventilation routine, commanding the mechanical ventilator. After these two components were working together, a bench test was performed, in which a calibrated measuring device and a mechanical lung simulator were utilized. Considering that the system was working properly, it was possible to validate it by analysing the results. As the mechanical properties of the respiratory system are important quantities to know, a parameter estimation method was developed, with a view to estimating some relevant properties, such as compliance, positive end--expiratory pressure, resistance and others. The estimates were related to the adopted model for the respiratory system. In this study, four models were discussed: first order linear model, flow dependent resistance model, volume dependent elastance model and second order linear model. For each one, all parameters were estimated and the outcomes from each estimation were compared with the others, with a view to finding relationships between them and to evaluating the goodness of each model. Furthermore, as some parameters could be adjusted directly in the devices, adjusted and estimated values could also be compared. Finally, one trial in vivo was performed, with a view to assessing the behaviour of the system in a real situation and to showing the developed system to the research team. The system was set to work in a noisy and in a standard ventilation regime. It showed reasonable results in terms of quality of ventilation as well as reliability and maintainability of the ventilatory regime, during the whole test period. The developed parameter estimation methods were utilized to estimate the mechanical respiratory properties of the animal under test and to find cross relationships between these outcomes and others, such as those from blood gas, ultrasonography and electrical impedance tomography.