Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:01:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193194.pdf: 1385130 bytes, checksum: cd348d87e4f96551154b4c944d8a4ae1 (MD5) / Este trabalho apresenta a análise e o projeto de compensadores de tempo morto discretos de dois graus de liberdade mostrando como pode-se melhorar a resposta de rejeição de perturbações quando o processo tem atraso significativo. O estudo dos controladores está enfocado a partir de duas concepções. A primeira apresenta o projeto do controle no domínio discreto tanto para plantas estáveis quanto para plantas integradoras e também considera-se o caso do ajuste deadbeat para a rejeição de perturbações. A segunda apresenta a discretização de controladores de dois graus de liberdade para plantas com atraso dominante aplicando diferentes métodos de discretizacão. Um estudo comparativo permite analisar as vantagens e desvantagens de cada uma destas concepções. Finalmente realiza-se um estudo dos problemas associados à escolha do período de amostragem e propõe-se uma nova metodologia para o ajuste deste período considerando as características da resposta e a estabilidade robusta. Diversos exemplos de processos simulados são utilizados para ilustrar os resultados apresentados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Este trabalho apresenta uma nova abordagem, baseada em operadores morfológicos, para a identificação de indivíduos através da segmentação e análise da íris. Algoritmos baseados em operadores morfológicos foram desenvolvidos para segmentar a região da íris na imagem do olho e também para realçar determinados padrões da íris. As características extraídas foram usadas para representar e caracterizar singularmente a íris. A fim de extrair os padrões desejados corretamente, foi proposto um algoritmo que gera esqueletos com caminho único entre end-points e nós (que são a base da representação). Esta nova representação, obtida através dos operadores morfológicos propostos é armazenada para propósitos de identificação. Para avaliação da abordagem morfológica e dos algoritmos foram realizadas simulações computacionais com diversas imagens de íris diferentes. Resultados foram apresentados para ilustrar a eficiência do sistema de identificação. Os resultados obtidos mostraram a eficiência e adequação da abordagem morfológica e da representação adotada, apresentando baixa complexidade computacional (tempo de processamento) e baixas exigências de armazenamento para a representação dos dados dos padrões extraídos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:55:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192965.pdf: 570230 bytes, checksum: 62850e0463fd6b88bcf29bb3bbdae470 (MD5) / Neste trabalho, estudam-se os problemas de análise e síntese de controladores para sistemas lineares sujeitos à saturação de controle. Novas condições de estabilidade para o sistema em regime de saturação são propostas. Estas condições são obtidas a partir da teoria de Lyapunov combinada com o uso do Lema de Finsler, o qual introduz graus de liberdade adicionais às condições de estabilidade, sob a forma de multiplicadores. Duas abordagens são utilizadas para representar a saturação: uma modelagem politópica e uma modelagem do tipo não-linearidade de setor. Os resultados de análise e síntese são desenvolvidos para ambas as representações. Os graus de liberdade obtidos a partir do Lema de Finsler são então utilizados para propor técnicas para a síntese de sistemas de controle baseados em observadores de estado e para o tratamento dos problemas de tolerância e atenuação de perturbação via realimentação de estados. A síntese de observadores de estado sob saturação é inicialmente tratada, considerando-se as modelagens politópica e por não-linearidade de setor, a partir de condições clássicas de estabilidade quadrática. Os domínios de estabilidade obtidos para o sistema composto em malha fechada são, em ambos os casos, associados a funções de Lyapunov quadráticas com estrutura bloco-diagonal. Utiliza-se então o Lema de Finsler para deduzir novas condições, acrescidas de multiplicadores, que permitem obter domínios de estabilidade menos conservadores, agora associados a funções de Lyapunov quadráticas sem estrutura particular. Os problemas de tolerância e atenuação de perturbação são tratados utilizando diretamente o lema de Finsler e a modelagem por não-linearidade de setor. São consideradas perturbações limitadas em norma ${\cal L}_2$. Relativamente ao problema de tolerância à perturbação, é proposta uma técnica para a síntese de realimentação de estados através da resolução de um problema de otimização com múltiplos objetivos de controle. Esta técnica visa garantir a estabilidade interna do sistema para um certo domínio de condições iniciais e maximizar o domínio de perturbações toleráveis pelo sistema sob saturação. Uma técnica similar permite tratar o problema de minimização do ganho ${\cal L}_2$ do sistema em malha fechada. A abordagem apresentada permite reduzir os graus de conservadorismo do problema uma vez que é possível utilizar diferentes funções de Lyapunov para cada requisito de controle.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196807.pdf: 1106436 bytes, checksum: a82849ec23bac8e937c1350891f21dbf (MD5) / A presente pesquisa desenvolve uma proposta de metodologia para identificar os impactos adversos potenciais dos subprodutos resultantes de processos que utilizam tecnologia médico-hospitalar (TMH). O objetivo é auxiliar às estruturas de engenharia clínica (EEC) no aprimoramento da segurança e da qualidade no ambiente hospitalar. Para a construção desta proposta, o sistema de prestação de serviços de saúde foi representado por meio da teoria geral de sistema e foi modelado utilizando-se a metodologia gerenciamento por processo, adaptada e modificada para a área da saúde. Esta proposta está constituída por cinco fases. Na primeira fase - Base metodológica - composta por quatro etapas, busca-se conhecer e uniformizar conceitos relacionados ao processo tecnológico em estudo. Na segunda fase - Modelagem do processo tecnológico - composta por oito etapas, busca-se estabelecer as fronteiras e a descrição do processo, evidenciando a ampla perspectiva das funções e como elas afetam direta ou indiretamente as funções e/ou outros processos dos estabelecimentos assistências de saúde. Na terceira fase - Análise do processo tecnológico - composta por quatro etapas, oportunidades de melhoria são identificadas por meio de análises do processo modelado e uso de ferramentas da qualidade, sendo os subprodutos e as causas que contribuem para a sua geração identificados. Na quarta fase - Avaliação do processo tecnológico - composta por quatro etapas, são avaliados parâmetros que poderiam minimizar a produção de subprodutos com o objetivo de diminuir o impacto adverso potencial. Finalmente, na quinta fase - Aperfeiçoamento contínuo - composta por quatro etapas, busca-se apontar sugestões para que, melhorias no processo possam ser alcançadas. A metodologia foi aplicada no serviço de radiologia de um hospital público de Florianópolis - SC, como um estudo de caso e, a partir da identificação de desperdícios no setor, não conformidades com as regulamentações vigentes e subprodutos gerados que podem causar risco físico e químico, foram apresentadas sugestões para melhoria do processo radiológico. A metodologia proposta, nesta pesquisa, constitui uma importante ferramenta para o aprimoramento da gestão da tecnologia médico-hospitalar (GTMH), no que diz respeito ao gerenciamento da mesma em todo o seu ciclo de vida, especialmente nas fases de utilização e obsolescência. Esta metodologia apresenta uma visão diferenciada de gerenciamento e procura a adequação ao uso da tecnologia, possibilitando a melhoria da eficiência de EEC na GTMH como parte de um processo tecnológico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194766.pdf: 5543965 bytes, checksum: ab650dc44c3be8121dcabd1c307b48f8 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T05:16:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195543.pdf: 1749398 bytes, checksum: 3dada08baabfd8e4592afb34c2d34c04 (MD5) / A gestão de tecnologia médico-hospitalar (GTMH) é um processo macro, desencadeado pelas necessidades de incorporação do elemento tecnológico na assistência à saúde. Dentre essas necessidades, a produção e o suprimento de oxigênio ao estabelecimento assistencial de saúde (EAS) podem ser realizados através de sistemas concentradores de oxigênio (SCO). Sua incorporação visa à geração in loco e à redução de custos desse insumo. Insere, no entanto, uma série de variáveis de risco

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192741.pdf: 786581 bytes, checksum: 2cc3ec89a0db5a4963915ee3e58c4888 (MD5) / O presente trabalho apresenta uma técnica para análise de estabilidade e desempenho, e síntese de controladores para uma classe de sistemas não lineares incertos na qual os elementos das matrizes do sistema são funções racionais dos estados e parâmetros incertos do sistema. A metodologia proposta consiste na determinação numérica em termos de inequações matriciais lineares (ou LMIs) de funções de Lyapunov polinomiais dependente dos estados e parâmetros incertos. Como as condições de estabilidade são não globais, uma estimativa do domínio de atração do sistema não linear é também determinada considerando a maior curva de nível da função de Lyapunov pertencente a uma região politópica dada contendo a origem. Os resultados de análise são estendidos para sistemas não lineares sujeitos a saturação descritos por equações algébrico-diferenciais com algumas não linearidades não racionais. O desempenho do sistema não linear pode ser obtido dentro dos conceitos de taxa de convergência, custo garantido e ganho L2 do operador entrada de perturbação / saída de interesse. Na síntese de controladores utiliza-se funções de Lyapunov quadráticas (isto é, funções quadráticas no estado e independentes dos parâmetros incertos) obtendo desta forma condições convexas de estabilização para uma lei de controle linear ou não linear. Para diminuir o possível conservadorismo da utilização de funções quadráticas é proposto uma etapa adicional empregando funções de Lyapunov mais complexas. Vários exemplos numéricos são apresentados para ilustrar o procedimento e demonstrar a vantagem desta metodologia com relação às que empregam funções de Lyapunov quadráticas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T07:53:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195574.pdf: 1420002 bytes, checksum: 792c8d846d7b4075b3d8b3e5c848bd36 (MD5) / Este trabalho apresenta uma metodologia de cálculo do tempo de resposta de pior caso do tráfego de variáveis aperiódicas em uma rede de campo padrão WorldFIP aplicada no nível de processo de um sistema de supervisão e controle de uma unidade hidrogeradora de energia elétrica de grande porte. Um estudo de caso usando os dados levantados durante a fase preliminar do projeto do sistema de supervisão e controle local das duas novas unidades geradoras que estão sendo instaladas na Usina Hidrelétrica de Itaipu é apresentado como exemplo de aplicação da metodologia. São consideradas duas alternativas de montagem da tabela do árbitro do barramento da rede de campo: uma adota a abordagem de escalonamento taxa monotônica (rate monotonic - RM), baseada em prioridades estáticas; a outra emprega um algoritmo baseado em prioridades dinâmicas (earliest deadline first - EDF). Os resultados apurados permitem efetuar a comparação das vantagens e desvantagens da adoção de uma ou de outra alternativa de escalonamento do tráfego pela rede de campo de forma a garantir o atendimento das restrições associadas ao tráfego de mensagens de tempo real pelo suporte de comunicação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T08:06:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192760.pdf: 1508738 bytes, checksum: 5d03c63111c91250f34e5c1e516850a4 (MD5) / Esta tese apresenta contribuições para a melhoria da solução do controle de processos com atraso, através de estratégias de controle preditivo baseado no modelo (MPC) que incorporam aspectos como robustez, restrições e otimização multiobjetivo. As contribuições estão relacionadas à duas áreas: (i) controle de processos com atrasos dominantes e (ii) otimização multiobjetivo do controle. Para análise do efeito do atraso no comportamento do sistema em malha fechada, desenvolve-se uma nova formulação do controlador preditivo por matriz dinâmica (DMC), mostrando que este é composto por um controlador primário mais um preditor. Esta formulação permite avaliar analiticamente o efeito do atraso no DMC, comparado a outros controladores MPC, através de índices de robustez. Esta análise possibilita selecionar o algoritmo MPC mais adequado à implementação prática em processos com atraso, especialmente quanto à robustez do controle frente a variações paramétricas na planta. Do ponto de vista da otimização do controle, busca-se desenvolver estratégias de controle preditivo que consideram aspectos econômicos no projeto de controle, além das restrições técnicas e/ou operacionais que habitualmente constam nos requisitos de aplicações reais. As estratégias de controle propostas utilizam um nível supervisório para determinar as referências ótimas de controle para um nível regulatório. O nível supervisório baseia-se em um otimizador de múltiplos objetivos, projetado a partir de regras que integram heurística, lógica e dinâmica do processo por meio de expressões descritas através de lógica proposicional, ou por estruturação formulada através de regras de decisão. As soluções ótimas obtidas via otimização multiobjetivo funcionam como referências desejadas para o cálculo da lei de controle do algoritmo MPC. Diversas aplicações em plantas piloto e industriais ilustram os resultados obtidos com as diferentes estratégias desenvolvidas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T08:20:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Pesquisas recentes em prova automática de teoremas para lógica clausal de primeira ordem lidam com fórmulas representadas em apenas uma de suas formas normais, conjuntiva ou disjuntiva, para realizar inferências lógicas. No entanto, a autora toma outro caminho e examina o uso simultâneo de ambas formas normais de uma fórmula para realizar estas inferências. A motivação original foi o desenvolvimento de uma estratégia que melhorasse a eficiência do Método de Inferência por Transformação Dual (Método Dual). Este método, para lógica de primeira ordem, processa uma inferência lógica sem a explícita aplicação de nenhuma regra de inferência; ao invés, ele transforma sucessivamente a fórmula em suas formas normais conjuntiva e disjuntiva e remove as contradições tornadas explícitas por estas transformações. A fim de desenvolver uma estratégia que explorasse a representação de uma fórmula nas duas formas normais, relações estruturais apresentadas por esta representação foram formalizadas e usadas como base para expressar e filtrar inferências realizadas durante o processo de dedução. Conseqüentemente, este trabalho apresenta resultados em duas áreas: as formas normais de uma fórmula lógica, suas relações, simplificação e transformação de uma para a outra; e a estratégia propriamente dita. Embora o uso simultâneo de ambas formas normais pela estratégia tenha se mostrado redundante, este estudo deu origem a um novo método de inferência com interessantes características: (i) ele combina atributos de ambos cálculos: de saturação e de tableau e conexão, (ii) ele permite o processamento paralelo de inferências, e (iii) ele facilita o reuso de inferências previamente efetuadas. Estas são características não encontradas em nenhum outro método conhecido pela autora.