Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2272_TeseDoutoradoLuisEduardoMartinsdeLima.pdf: 3795836 bytes, checksum: 1f2a82cd5770c73db68423740b238b4e (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / Esta tese apresenta uma arquitetura de controle para um robô quadrúpede com 16 graus de liberdade (4 por perna), o Guará*. A proposta de desenvolvimento desta arquitetura visa estabelecer uma plataforma de estudo de problemas inerentes a robôs móveis quadrúpedes, tais como a geração de andaduras, o controle de movimentos complexos, a transposição de obstáculos e a implementação de reflexos de estabilidade. O desafio aqui enfrentado é dotar o robô de autonomia suficiente para processar, a bordo do mesmo, o controle da locomoção e estratégias de transposição de obstáculos, através do uso de uma arquitetura que permita uma interação eficaz do robô com o ambiente em que ele navega, com custo computacional reduzido. A arquitetura de controle proposta inclui o uso de comportamento reflexivo de estabilidade. A estrutura hierárquica desta arquitetura concentra o processamento da modelagem cinemática do robô e a tomada de decisão para definição dos movimentos a serem realizados (em uma locomoção livre ou com a presença de obstáculos) no nível mais alto de controle que é o supervisor, sendo utilizada uma rede de comunicação CAN (Controller Area Network) para a distribuição das informações a serem processadas nos níveis inferiores de controle (níveis coordenador e atuador). Para permitir a interação reativa do robô com o ambiente de navegação, objetivando a estabilidade de equilíbrio, o controle do Guará faz uso de um acelerômetro de dois eixos que fornece informações para controladores nebulosos processados do nível coordenador de controle. Esta configuração define reações contra inclinações indesejáveis da plataforma do Guará (mergulho e rolagem) geradas no decorrer da locomoção. O uso do controle hierárquico contribui para a robustez da arquitetura de controle, estabelecendo no nível mais alto de controle (nível supervisor) a flexibilidade para assumir tarefas distintas e complexas (modelagem cinemática e dinâmica, mapeamento do ambiente, dentre outras), enquanto nos níveis inferiores da hierarquia de controle concentram-se as tarefas que exigem respostas imediatas a estímulos externos ou estabilização de equilíbrio do robô. ∗ O nome Guará é inspirado na espécie quadrúpede canídea denominada popularmente Lobo Guará.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2306_TeseDoutoradoRaquelMachadoBorges.pdf: 1229748 bytes, checksum: 038dd2b9e4330019ad768e46d447b322 (MD5) Previous issue date: 2005-12-15 / Neste trabalho foi desenvolvido e testado um sistema de diagnóstico fuzzy baseado em modelo para reatores UASB tratando esgoto sanitário. O sistema de diagnóstico é composto por três módulos integrados. O primeiro módulo estima a demanda química de oxigênio afluente ao reator. O segundo módulo estima a produção de biogás no reator. O terceiro módulo utiliza as informações obtidas nos módulos anteriores para fornecer diagnósticos acerca do estado de operação da planta. O sistema de diagnóstico e os modelos utilizados foram desenvolvidos com base na lógica fuzzy. A validação do sistema de diagnóstico foi realizada em outros dois reatores UASB tratando esgoto sanitário.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7384_Dissertacao_Ronie20.pdf: 12196241 bytes, checksum: 528afc63c851dfb042acca56d1cbccd7 (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / CAPES / A redução sistemática de florestas naturais, provenientes de sucessivos incêndios, tem estimulado o desenvolvimento de mecanismos de prevenção, controle e combate ao fogo.Esta pesquisa teve como objetivo determinar as áreas de Risco de Incêndios Florestais (RIF), tendo como estudo de caso a Reserva Natural Vale, localizada no município de Linhares, ES. Para tanto, utilizou-se informações do uso e ocupação da terra, declividade do terreno, orientação do relevo e proximidade a estradas e residências. Com o auxílio de técnicas de Sistemas de Informações Geográficasdeterminou-se a influência de cada variável ao RIF por meio da modelagem Fuzzy no aplicativo computacional ArcGIS/ArcINFO 10.0. A cada conjunto Fuzzy representado pela imagem matricial da variável de entrada, foi definida uma função de pertinência que apresenta a cada elemento do conjunto um grau de certeza, variando entre 0 e 1, em que o maior RIF é indicado quando o valor real da variável assume 1 e nulo quando o valor real da variável assume 0. Para a variável uso e ocupação da terra foi utilizada a função de pertinência FuzzyGaussian.A variável proximidade a estradas foi modelada pela função de pertinência FuzzySmall. Para a variável declividade foi utilizada a função de pertinência FuzzyLarge. A orientação do relevo foi programada em linguagem Python no ArcGIS/ArcINFO10.0 pela função FuzzyGeneralized Bell e a variável proximidade a residências foi modelada pela função Fuzzy Linear. Posteriormente, as variáveis estudadas na influência que exercem sobre o início e propagação do fogo foram combinadas por meio do FuzzyGamma para representar o RIF na área de estudo. O maior risco ao incêndio foi considerado pela fisionomia campos nativos com valor no conjunto Fuzzy de 1. A concentração dos valores de risco para a distância a estradas corresponde principalmente para áreas de interface urbano-florestal com 41,93% dos pixels no intervalo de 0,95 -1. Para a variável declividade a maior concentração da frequência de pixels foi observada nos menores valores do conjunto Fuzzy (0 0,2). Na orientação do relevo, embora a área de estudo apresente baixo risco ao fogo, associado às faces de menor radiação solar, os resultados demonstram que os maiores valores no conjunto Fuzzy estão na classe de maior risco, principalmente associado à face Norte. A variável proximidade é o principal fator de influência ao risco de incêndio pela distância da interface urbano-florestal com 70,59% dos pixels no intervalo 0,75 1. A área de estudo apresenta risco de incêndio variando de médio a baixo. As áreas de maior risco são pontuais e representam especialmente na interface floresta e meio urbano. Os fatores socioeconômicos desempenham um papel importante ao risco de incêndio na área de estudo e fornecem uma nova visão útil para a distribuição espacial das causas humanas do fogo.A modelagem foi adequada para avaliar os impactos de diferentes variáveis sobre o risco de incêndio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:57:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 288222.pdf: 2650511 bytes, checksum: 3c5dfc67f887b406672990edd197074e (MD5) / Esta pesquisa tem o objetivo de elaborar diretrizes para o gerenciamento de risco nas empresas de incorporação imobiliária, utilizando lógica difusa. A pesquisa foi realizada em nove empresas, três incorporadoras de pequeno porte, três de médio porte e três de grande porte, todas atuantes em Florianópolis. As etapas da incorporação consideradas foram: Escolha do Terreno, Definição do Tipo de Empreendimento, Estimativa de Custo, Financiamento e Vendas e Projeto e Plano de Obra, nas quais foram avaliadas as ameaças e oportunidades. Foi feita a avaliação dos riscos utilizando lógica difusa, verificação dos procedimentos de gerenciamento de risco utilizados nas empresas e avaliação de sucesso por meio de constatação do atendimento dos objetivos do empreendimento (custo, prazo, qualidade e escopo). A Definição do Tipo de Empreendimento é a etapa na qual as empresas estudadas melhor alcançam esses objetivos. Também foi constatado que algumas empresas mais vulneráveis às ameaças possuem maiores dificuldades para atingir os objetivos e que, geralmente, as maiores empresas melhor alcançam esses objetivos e são menos vulneráveis às ameaças. No final, diretrizes foram apresentadas, abordando a aplicação do checklist de riscos, matrizes difusas, utilização de conjuntos difusos para priorização de riscos e outros procedimentos do gerenciamento de riscos. / This research aims to develop guidelines for managing risk in real estate companies, using fuzzy logic. The research was performed in nine companies, three small, three medium-sized and three large ones, all working in Florianópolis. The considered steps were: Terrain study, Type Definition, Costing, Financing and Sales and Design and Work Plan. The threats and opportunities were analyzed. The risk assessment using fuzzy logic was made, and also the verification of risk management procedures used by companies and success analysis through the accomplishment of the project's objectives (cost, time, quality and scope). The Type Definition is the stage in which the studied companies better reach these marks. It is also found that some companies more vulnerable to threats have greater difficulties to achieve the goals and, often, larger companies achieve these goals and are less vulnerable to threats. At the end of the research, guidelines were presented covering the use of risk checklist, fuzzy matrices, fuzzy sets for prioritizing risks and other procedures of risk management.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338944.pdf: 2161265 bytes, checksum: 854828f3cdb1d474ddf4a5709211b1f7 (MD5) Previous issue date: 2015 / A utilização de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (T-S) tem sido extensivamente investigada no decorrer das últimas décadas, principalmente por propiciarem o desenvolvimento de metodologias de projeto de sistemas de controle não lineares que possuem caráter sistemático e solução numérica, fazendo-se uso de propriedades inerentes como a de aproximação universal e/ou de convexidade dos modelos. Nota-se, entretanto, que as técnicas de modelagem fuzzy T-S atuais, em geral, garantem a convexidade do modelo e/ou a sua precisão de representação somente para uma determinada região do espaço de estados. Desta forma, para estratégias de controle baseadas em propriedades de convexidade, a estabilidade do sistema de malha fechada formado pelo sistema não linear realimentado pela lei de controle fuzzy deve ser estudada no contexto de estabilidade local, sendo fundamental a determinação de regiões de estabilidade para o sistema de malha fechada. Esta importante característica dos modelos fuzzy T-S raramente é considerada na literatura, podendo implicar em perda de desempenho e até mesmo instabilidade do sistema em malha fechada. Outro problema inerente à utilização de modelos fuzzy T-S diz respeito ao aumento exponencial de complexidade do modelo com o número de não linearidades presentes no sistema, principalmente quando se busca descrever de forma exata a dinâmica do sistema a controlar, o que implica no aumento da complexidade numérica dos algoritmos para análise e projeto, assim como do aumento da complexidade de implementação de leis de controle. Neste contexto, esta tese busca evidenciar a importância da consideração da validade regional dos modelos fuzzy de tipo T-S para o desenvolvimento de ferramentas de análise e síntese de sistemas de controle não lineares, assim como considerar outras restrições físicas presentes no sistema de controle como limites nos atuadores, e discutir a problemática associada à complexidade dos modelos fuzzy T-S. Um método de modelagem baseado no uso de regras não lineares locais é desenvolvido permitindo, além de uma representação compacta e precisa da planta não linear original, o tratamento do problema de projeto de controladores dinâmicos por realimentação de saídas na presença de não linearidades dependentes de estados não mensuráveis do sistema. Utilizando-se funções de Lyapunov fuzzy (FLF), são desenvolvidas condições de estabilidade e estabilização para o sistema em malha fechada que podem ser verificadas em termos de factibilidade de um conjunto de desigualdades matriciais lineares. Os controladores propostos são baseados na realimentação de estados e do vetor de não linearidades de setor, ao qual são consideradas perturbações limitadas em energia ou amplitude, e na realimentação dinâmica de saídas, para sistemas não perturbados com atuadores saturantes ou para sistemas sujeitos a perturbações persistentes. Exemplos numéricos são apresentados ao longo do trabalho com o objetivo de ilustrar a eficiência dos métodos propostos. Ainda, objetivando auxiliar estudantes, engenheiros e pesquisadores na análise e projeto de controle de sistemas não lineares, apresenta-se o desenvolvimento de uma ferramenta computacional interativa para a modelagem e controle fuzzy. Aspectos práticos e um estudo da complexidade de implementação digital de controladores fuzzy também são discutidos através da simulação Hardware-in-the-Loop (HIL) com utilização de uma placa de desenvolvimento FPGA (do inglês Field Programmable Gate Array).<br> / Abstract : Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy models have been extensively investigated over the last decade to develop the so-called fuzzy model based (FMB) control techniques, providing nonlinear control design methodologies with a systematic aspect and numerical solution. However, the actual T-S fuzzy modeling techniques, in general, only guarantee the convexity of the model and/or their accuracy of representation for a specific domain of the state space. Thus, for control strategies based on convexity properties, the stability of the closed-loop system composed of the nonlinear system and the fuzzy controller should be analyzed in a local context, being fundamental to determining stability regions for the closed-loop system. This inherent local characteristic is often not considered in most FMB control design results, which may lead to poor performance or even instability of the closed-loop system. In this sense, this thesis aims to consider the regional validity of the T-S fuzzy models for the development of nonlinear control systems analysis and design tools, to consider other physical constraints and to discuss the problems associated with the complexity of T-S fuzzy models. A modeling method based on the use of nonlinear local rules that provides a compact and accurate representation is presented, allowing also to handle with the dynamic output feedback control problem for systems with nonlinearities that may depend on unmeasurable states. Using fuzzy Lyapunov functions (FLF), closed-loop stability conditions are provided, which can be verified in terms of the feasibility of a set of linear matrix inequalities (LMIs). The proposed controllers are based on a state and sector nonlinearities feedback, for systems subject to disturbances bounded in energy or amplitude, and on a dynamic output feedback, for systems with saturating actuators. Numerical examples are presented throughout this document to illustrate the effectiveness of the proposed design methodologies. Further, aiming to assist students and engineers in the nonlinear control system design, an interactive computational tool is presented for fuzzy modeling and control. Practical aspects and a study of the digital implementation of fuzzy controllers are discussed using a Hardware-in-the-Loop (HIL) simulation with a Field Programmable Gate Array (FPGA) development board.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-04T04:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344653.pdf: 2108076 bytes, checksum: 191ece33681ef25464279d80eb92f1c5 (MD5) Previous issue date: 2016 / Nesta tese é apresentada uma proposta de sistema de inferência fuzzy interpolativo do tipo Takagi-Sugeno aplicado ao controlador por matriz dinâmica para o controle de sistemas não-lineares de modelo Hammerstein. Embora a literatura de controladores preditivos baseados em modelo seja vasta há uma necessidade quanto a aplicações MIMO (Multiple Input Multiple Output) para modelos Hammerstein. Parte do problema está na dificuldade em modelar a não-linearidade e utilizar este modelo na estrutura de controle preditivo baseado em modelo. Uma possibilidade é o uso de otimização numérica para resolver o conjunto de equações do controlador preditivo porém esta é uma alternativa computacionalmente custosa e em algumas situações inexequível, já que pode não atender requisitos de aplicação prática. Por outro lado é possível utilizar no controlador um compensador de saída cujo objetivo é cancelar a não-linearidade estática do modelo Hammerstein através da sua função inversa, resultando em um projeto pseudo-linear. A vantagem desta abordagem é que o sistema resultante se comporta como um sistema linear e assim é possível aplicar técnicas clássicas de estabilidade, robustez e análise frequencial. O objetivo principal desta tese é a aplicação do controlador por matriz dinâmica em sistemas MIMO com modelo Hammerstein. A não-linearidade do modelo é compensada usando um método conhecido como busca iterativa, onde é escolhida a melhor solução da função inversa, no caso de múltiplas soluções. Para modelar a não-linearidade estática do modelo Hammerstein foi desenvolvido um interpolador fuzzy Takagi-Sugeno, chamado Interpolador Hipercúbico de Lógica Fuzzy (FLHI - Fuzzy Logic Hypercube Interpolator). Neste interpolador as funções de pertinência agem como funções de base. Conjunção lógica de funções de pertinência de base no espaço de um hipercubo unitário permite interpolação multivariável de N dimensões. A escolha de funções de pertinência determina características interpoladoras, permitindo que FLHI se comporte como um interpolador vizinho mais próximo, linear, spline, Lanczos ou cúbico, para citar alguns. O interpolador proposto é aplicado como solução ao problema de modelagem de não-linearidades estáticas, já que é capaz de modelar tanto uma função quanto sua função inversa. Três casos de estudo da literatura são apresentados: um sistema SISO (Single Input Single Output), um sistema MISO (Multiple Input Single Output) e um sistema MIMO. Bons resultados são alcançados ao que se diz respeito a métricas de desempenho tais como rastreamento de referência, variação de controle e robustez. Os resultados obtidos indicam a aplicabilidade do método proposto como compensador de saída em controle preditivo, devido a sua capacidade em modelar não-linearidades estáticas de sistemas Hammerstein e suas funções inversas.<br> / Abstract : This thesis presents a proposal for a fuzzy Takagi-Sugeno inference system applied to dynamic matrix control for control of non-linear systems with Hammerstein Model. Although the model based predictive control literature is vast there is a necessity regarding MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) applications for Hammerstein model. Part of the problem lies in the difficulty in modelling the nonlinearity and using this model in a predictive control structure. One possibility is the use of numeric optimization to solve the set of predictive control equations, however this is a computationally expensive alternative and in some situations unfeasible, since it may not comply to practical requirements. On the other hand, it's possible to use an output compensator in the controller with the goal of cancelling the static nonlinearity in the Hammerstein model through its inverse function. The advantage of this approach is that the resulting system behaves as a linear system and as such it's possible to apply classical techniques for stability, robustness and frequency analysis. The main objective of this thesis is the application of dynamic matrix control to MIMO systems with Hammerstein model, the nonlinearity of the model is compensated using a method known as iterative search, where the best solution of the inverse function is chosen, in the case of multiple solutions. A fuzzy Takagi-Sugeno interpolator was created aiming to model static non-linearities in Hammerstein Models, called Fuzzy Logic Hypercube Interpolator (FLHI). In this interpolator membership functions act as kernel functions. Logical conjunction of kernel membership functions in unitary hypercube space allow N-dimension multivariable interpolation. Choice of membership functions determine interpolating characteristics, enabling FLHI to present itself as an interpolator such as nearest neighbor, linear, spline, Lanczos or cubic, to name a few. The proposed interpolator is applied as a solution to the problem of modeling static non-linearities, since it is capable of modeling both a function and its inverse function. Three case studies from literature are presented: a SISO (Single-Input Single-Output) system, a MISO (Multiple-Input Multiple-Output) system and a MIMO system. Good results are obtained regarding performance metrics such as set-point tracking, control variation and robustness. Obtained results indicate applicability of the proposed method in modeling static non-linearities of Hammerstein systems and its inverse functions as implementation of an output compensator in predictive control.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T17:34:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:21:38Z : No. of bitstreams: 1 191336.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Os problemas oriundos dos fenômenos naturais, sociais e econômicos normalmente envolvem um gran-de volume de dados. Uma eficiente transformação desses dados em informação útil possivelmente passa por uma redução de dimensionalidade. Esta redução, quando realizada por componentes principais, en-volve a decisão da seleção do número adequado de componentes principais. Os métodos freqüente-mente utilizados para esse propósito são fundamentados apenas na variância explicada pelas compo-nentes principais. Dessa forma, deixando de contemplar informações relevantes, como por exemplo, as cargas fatoriais e o conhecimento do pesquisador e/ou especialista sobre o problema em estudo. Neste trabalho desenvolve-se um método para a seleção do número de componentes principais com base na Lógica Difusa. O uso da Lógica Difusa contribui para o aperfeiçoamento do método de Análise de Com-ponentes Principais ao permitir agregar o conhecimento do pesquisador e/ou especialista, sobre o pro-blema, às informações estatísticas dos dados. Assim, possibilita fornecer subsídios importantes no apoio à tomada de decisão. Na busca da validação do método proposto realizou-se um estudo comparativo, por meio de amostras simuladas, com os métodos de Kaiser e da Porcentagem Acumulada de Variância Explicada. Neste estudo de comparação, o método proposto apresentou resultados superiores aos outros dois na seleção do número de componentes principais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Esta pesquisa trata de um método de apoio à decisão, na avaliação de impactos ambientais. Este método consiste na avaliação das mudanças no estado da qualidade ambiental, estimadas a partir de análises das possíveis mudanças nos indicadores de estado, decorrentes da implantação de um projeto e suas alternativas. O produto desenvolvido é principalmente um método para avaliação de impactos ambientais, utilizando a lógica e a programação computacional fuzzy. Esta técnica foi utilizada com o fim de capacitar a operação com variáveis difusas e fazer inferências sobre valores econômicos, sociais, culturais e indicadores ambientais. O método foi testado em um exemplo na APA de Anhatomirim, na previsão de cenários futuros decorrentes das alternativas de projeto de adequação de traçado e pavimentação da rodovia SC-410, que liga a BR-101 à sede do Município de Governador Celso Ramos, em Santa Catarina. O método desenvolvido é capaz de possibilitar aos decisores, uma melhor compreensão dos diversos cenários esperados, habilitando decisões mais robustas em relação à implantação e operação de obras, empreendimentos e atividades e suas conseqüências, baseado na avaliação de indicadores de impactos ambientais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199133.pdf: 1774834 bytes, checksum: b79901db3e0ed2f2676a98ea95010ecf (MD5) / O presente trabalho trata de quantificar a diferença entre a identidade e a imagem corporativas por meio de um índice, aqui denominado IFIC (Índice de Fidelidade à Identidade Corporativa). Para tanto, desenvolveu-se um método que compara os níveis de adequação de uma empresa a um conjunto de dez adjetivos avaliados sob o ponto de vista de seus gestores (identidade) e do ponto de vista de observadores internos e externos (imagem). A fim de contemplar as incertezas oriundas do uso da linguagem natural, empregada para quantificar a adequação da empresa ao adjetivo, utilizou-se a lógica difusa. O método foi empregado em dezenove empresas de tecnologia instaladas na região da Grande Florianópolis, Santa Catarina.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:22:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209415.pdf: 2975657 bytes, checksum: 5aa598c6c3624c2538348a4813654e45 (MD5) / As ferramentas de monitoramento de tráfego de rede, proprietárias ou não, distribuídas comercialmente ou de acesso livre, apresentam as mais variadas características. Apesar das facilidades de monitoramento, o processo de diagnóstico, verificado empiricamente, ainda é uma tarefa difícil. A cada momento o administrador de rede, que tem suas decisões apoiadas basicamente em dados, depara-se com situações que exigem tratamento de incertezas. A presente pesquisa tem como objetivo principal aplicar e avaliar o uso das técnicas da lógica difusa na procura de relações, entre os dados presentes no tráfego de rede, que possibilitem apurar diferentes estados de comportamento da rede no momento em que ocorram. Os processos baseados em lógica difusa permitem representar expressões qualitativas ou descritivas, incorporadas em frases simbólicas, que são mais naturais e intuitivas, facilitando o processo de automatização do monitoramento de tráfego. A efetiva utilização de um protótipo implantado em um ambiente de produção de rede comprova a eficácia do uso da lógica difusa no suporte à atividade de monitoração de tráfego de rede.