Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The data reconciliation in process control is extremely important regarding the industries because from this it is possible to obtain a greater efficiency in the performance in industrial process control meshes aiming at a lower cost and a higher quality of the product. In this work we approach data estimation techniques for the implementation of an online dynamic data reconciliation system in order to reduce the noise and the measurement uncertainties that are submitted in the process variables. The techniques used here are: the Kalman Filter, the Preditor-Corrector DDR Algorithm, the Moving Horizon Estimator (MHE) and the Constrained Extended Kalman Filter (CEKF). The analysis is performed by applying the dynamic data reconciliation system in a simulated process, characteristic of the chemical industry, operating under MPC (Model Predictive Control). The performance of the MPC controller is also enhanced by the use of the reconciled data in the feedback control loop. / A reconciliação de dados em controle de processos é extremamente importante no que diz respeito às indústrias, pois a partir dessa é possível obter uma maior eficiência no desempenho em malhas de controle de processos industriais visando à minimização dos custos e maximizando a qualidade do produto. Neste trabalho abordam-se técnicas de estimação de dados para a implementação de um sistema de reconciliação dinâmica de dados on-line a fim de reduzir os ruídos e as incertezas de medições a que estão submetidas às variáveis do processo. As técnicas aqui empregadas são: o Filtro de Kalman, o Algoritmo DDR Preditor-Corretor, o Estimador de Horizonte Móvel (MHE) e o Filtro de Kalman Estendido com Restrições (CEKF). As análises são efetuadas aplicando o sistema de reconciliação dinâmica de dados em um processo simulado, característico da indústria química, operando sob controle preditivo (MPC). Também é efetuado o aprimoramento no desempenho do controlador MPC utilizando os dados reconciliados na malha de realimentação do controlador.

Orientadores: Maria Angela de Almeida Meireles, Carlos Eduardo Vaz Rossell / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:36:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shintaku_Alberto_M.pdf: 7098448 bytes, checksum: b538eba167ccbd49382fabb569cc75ee (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho estimou-se o custo de obtenção de extratos de cera, por extração supercrítica, a partir do resíduo da industria de açúcar e álcool, a torta de filtro. Foram realizados ensaios para determinação das isotermas de rendimento global, as curvas globais de extração (cinéticas de extração) e a identificação da composição química dos extratos obtidos. Na determinação da isoterma de rendimento global foram estudadas as pressões no intervalo de 100 a 350 bar com variações de 50 bar para as temperaturas de 30 e 50 ºC inicialmente para a matéria prima A. A quantidade utilizada de matéria prima (matéria prima A) foi de 2,5 gramas e uma vazão de CO2 de 0,249 ± 0,002 kg/h. Todos os ensaios foram realizados em duplicata e o tempo de extração de 60 min.. Para obtenção das curvas globais de extração foram utilizadas matérias primas distintas provenientes de 3 regiões do estado de São Paulo (matérias primas A, B e C). A temperatura de 50 ºC foi escolhida inicialmente para a matéria prima A, com as pressões de 200 bar e 350 bar respectivamente. Em seguida foi utilizado o binômio: temperatura e pressão, de 60 ºC e 200 bar para a matéria prima A, B e C sendo a temperatura escolhida pela característica do extrato de alta viscosidade (sólido à temperatura ambiente). A quantidade de matéria prima utilizada em cada ensaio foi de 25 gramas, uma vazão de 0,249 ± 0,003 kg/h de CO2, que fornece uma relação de 15 kg de CO2/kg de matéria prima. O tempo de extração utilizado para cada ensaio foi de 360 minutos. A partir do rendimento de extração, do tempo de extração do período CER (Constant Extraction Rate) e das características físicas da matéria prima (densidade, porosidade, etc.), foi estimada a capacidade dos extratores tomando-se o cuidado de dimensionar um extrator compatível com a capacidade de extratores comerciais existentes. Esta estimativa de capacidade permitiu a obtenção do custo do produto, a partir de uma análise econômica. A análise de sensibilidade do custo de produção para variações no custo de investimento, custo de insumos, custo de energia, custo de mão de obra e rendimento de extração, mostrou que o mesmo é influenciado principalmente pela variação no custo de investimento e pela variação do rendimento de extração. O custo de produção do extrato de cera foi estimado em US$ 13.626,93/tonelada / Abstract: The purpose of this work was to determine the manufacturing cost for the wax extract obtained from residues of the sugar cane and ethanol industry (filter cake), using SFE (Supercritical Fluid Extraction). Experiments were accomplished to determine the global yield isotherms, the overall extraction curves (kinetic of extraction) and to identification chemical composition of the extracts. The global yield isotherms were determined at the pressures of 100, 150, 200, 250, 300 and 350 bar and temperatures of 50 ºC and 30 ºC The amount of raw material (raw material A) used in each trial was 2.5 grams and a CO2 flowrate of 0.249 ± 0.002 kg/h. The experiments were duplicated. In order to determine the overall extraction curves (OEC), distinct raw materials were used from three different regions of São Paulo State (raw materials A, B and C). The OEC for the raw material A was initially determined at 50 ºC, with 200 bar and 350 bar of pressure respectively. In spite of 50 ºC be chosen initially, the experiments were accomplished in the SFE (Supercritical Fluid Extraction) equipment at 60 ºC and 200 bar for the raw material A, B and C being the temperature chosen due to characteristics of extract high viscosity (solid state at the ambient or room temperature). A 25 grams raw material sample was used in each trial with an outflow of 0,249 ± 0,003 kg/h of CO2 (a relation of 15 kg of CO2/kg of raw material). The extractors capacity was estimated from the extraction yield, the extraction time of Constant Extraction Rate period (CER) and the physical characteristics of the raw material (density, porosity, etc.). Extractors sizing considered the compatibility with existent extractors commercial capacity. This capacity estimation allowed the attainment of the product cost, from an economic analysis where investment cost, equipment cost, cost of operating labor, cost of operating supplies, etc. have been determined, composing the total extraction cost. The cost sensitivity was analyzed for variations in the investment cost, cost of operating supplies, energy cost, cost of operating labor and extraction income, showing that the production cost is influenced mainly by the variation in the investment cost and by the variation of the extraction yield. The determined wax extract obtaining cost, with SFE technology, was US$ 13,626.93/ton except for taxes / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Prof. Dr. Luiz Alberto L. Almeida / Coorientador: Prof. Dr. Ricardo Suyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, Santo André, 2018. / Em diversas aplicações práticas, o QR Code é utilizado para codificar informações importantes, como por exemplo, informações técnicas sobre o equipamento no qual está afixado, ou dados para identificação de pacientes em hospitais, de maneira que é importante garantir a correta leitura da etiqueta que a contém. Entretanto, devido a degradações na própria etiqueta ou mesmo no processo de aquisição da imagem, modeladas como um ruído presente na imagem digital, é possível que o dado não seja corretamente decodificado. Dessa forma, no presente trabalho é proposta uma nova abordagem para a redução de ruído em imagens, visando minimizar erros de leitura de QR Codes. Considerando que o ruído apresenta característica impulsiva, foi desenvolvido um filtro adaptativo, capaz de minimizar as degradações na imagem e permitir a correta leitura da informação codificada. O método, embora simples, se mostrou bastante eficiente na redução do ruído, permitindo a recuperação da informação mesmo em condições bastante severas de degradação, mostrando-se significativamente mais eficiente do que a abordagem tradicional envolvendo o uso do filtro de mediana. / In several practical applications, the QR Code is used to encode important information, such as technical information about the equipment on which it is fixed or patient ID information in hospitals, and it is important to guarantee that the tag is correctly read. However, due to physical degradations in the tag or due to the image aquisition process, which are modeled as a noise, it is possible that read errors occur. Therefore, in this work, a new approach for image denoising is proposed, aiming to minimize read errors in QR Codes. Assuming that the noise, in such applications, has an impulsive characteristic, a new adaptive filter was developed, capable of minimizing image degradations and increasing the QR Code successful scan rate. Simulation results indicate that the proposed method is significantly more efficient than traditional approaches using median filters.

Cada vez mais robôs móveis autônomos estão sendo utilizados em diversas tarefas e em ambientes com elevado risco para atividades humanas que a paralisação de suas atividades podem gerar outros riscos, perdas e elevados custos. Assim, o estado de carga (SOC) de sistemas de baterias em robôs móveis autônomos é um parâmetro importante na prevenção de uma falha primária nessa aplicação, a ausência de energia. Este trabalho apresenta os métodos existentes na literatura para a determinação do estado de carga de baterias e as tecnologias de baterias disponíveis utilizadas em robôs móveis autônomos ou veículos autônomos guiados. A partir desses estudos foi desenvolvido um modelo de medida, baseado no modelo combinado e foram realizados testes de bancadas para levantamento dos parâmetros e características de três modelos de células de baterias: Lítio Polímero (Li-PO), Níquel-Cádmio (NiCd) e Lítio-Ferro-Polímero (LiFePO4). Com esses parâmetros, aplicou-se o método de estimativa de carga baseado na técnica do Filtro de Kalman Estendido (EKF). Através dos testes, analisou-se comparativamente a resposta do método proposto e a resposta do método OCV e a capacidade de carga real. / Autonomous mobile robots have being increasingly used in various tasks, environments and activities of high risk to human that the stoppage of its activities may generate other risks, losses and high costs. Thus the state of charge (SOC) of battery systems in autonomous mobile robots, is an important parameter to prevent a primary failure in this application, the lack of energy. The paper presents the existing methods in the literature to determine the battery state of charge and battery commercial technologies available used in an autonomous mobile robot or autonomous guided vehicle, from these studies a measurement model based on combined model was developed and testing benches for three cells models on Lithium Polymer Battery (Li-PO), Nickel Cadmium (NiCd) and lithium-iron-Polymer (LiFePO4) batteries were performed for lifting the parameters and apply the battery state of charge method based on the Extended Kalman Filter (EKF) technique. The tests were analyzed in order to observe the comparatively response of the proposed method, the OCV method and Real charge capacity.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Paula de Oliveira.pdf: 11086894 bytes, checksum: 428ff3baaac89e47e47de37f81ccdfc5 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main objective of this study was to verify the influence of the macronutrient phosphorus in the lead bioaccumulation process, using the living aquatic macrophyte Eicchornia crassipes. In addition, the removal capacity of lead ions and some nutrients such as P, K, Ca and Fe, by the E. crassipes was verified, obtaining also information on how these are distributed within two compartiments of the plant: roots and leaves. For this, a set of metal removal/bioaccumulation experiments, in batch mode, was performed for different concentration ranges of metal and nutrients in hydroponic conditions. Several 5 L growing solutions based on the set of macro and micronutrients specified by Clark as being adequate to cultivate plants in hydroponic conditions were prepared, containing a mixture of lead (0, 5, 10, 15 and 20 mg L-1) and phosphorus (once, twice, four and eight times of 3,2 mg L-1) concentrations among other constant essential nutrient ones. At a greenhouse and using several 8 L containers approximately 80 g of living and healthy E. crassipes aquatic macrophytes were growded in each type of 5 L growing solution, restoring its former hydroponic and metal concentration condition at each two days time interval as well as monitoring the plant weight, the aqueous medium temperature and the pH values. After predefined collection time (2, 4, 8, 16 and 32 d), samples of growing solutions and plants were separated and measured some physico-chemical parameters and then stored in plastic bags for posterior analysis. Analysis of initial and residual concentrations of lead and nutrients available in the metal-doping Clark growing solutions as well as bioaccumalated metal concentrations in the dried plant samples (roots and leaves) were performed by SR-TXRF technique, except for phosphorus concentrations which were determined by a colorimetric method. According to the TXRF results, the adsorption/accumulation of lead ions in roots and leaves of the Eichhornia crassipes was slightly favoured by the presence of high phosphorus concentrations in the metal-doping Clark growing solutions. It can be noticed that the lead removal by roots is a quit process, occurring basically a high lead adsorption in the first days, whereas the lead bioaccumulation in leaves is a low process due to ocurr a low transportation rate of nutrients for aerial parts of the aquatic plant. Beside this, high lead concentrations in metal-doping Clark solutions have negatively influenced the accumulation of phosphorous in leaves as well as a low phosphorous adsorption in roots, suggesting that there is a detrimental effect on sorption and transport of phosphourous to the leaves by the presence of lead ions. On the other hand, it was observed a high systematically increasing of potassium concentration in roots whereas a reduction on potassium ones is occurring in leaves due to the presence of lead ions, suggesting that there is a migration process of potassium from leaves to roots. It could be occurring by different possible processes such as potassium complexation in roots or occupation of lead sites by potassium during the transportation of lead to aerial parts, reducing the potassium concentration in leaves. Further nutrient and metal adsorption/bioaccumulation experiments are necessary to understand better the translocation and accumulation process of nutrients such as phosphorus and potassium when lead ions are being adsorbed and transported within the internal structure of the aquatic plant. / O objetivo principal do trabalho foi verificar a influência do macronutriente fósforo no processo de bioacumulação do chumbo, utilizando a macrófita aquática Eicchornia crassipes viva. Além disso, verificou-se a capacidade de remoção de íons chumbo e alguns nutrientes como o P, K, Ca e Fe, pela E. crassipes, obtendo-se também informações de como estes são distribuídos dentro de dois compartimentos da planta: raízes e folhas. Para tanto, foi realizado um conjunto de experimentos de remoção/bioacumulação de metal, em batelada, para diferentes faixas de concentração de metal e nutrientes em condições hidropônicas. Foram preparadas várias soluções de cultivo com base no conjunto de macro e micronutrientes especificado por Clark como sendo adequado para cultivar plantas em condições de hidroponia, contendo uma mistura de chumbo (0, 5, 10, 15 e 20 mg L-1) e fósforo (uma, duas, quatro e oito vezes 3,2 mg L-1) entre outros nutrientes fundamentais em concentrações constantes. Em uma estufa e usando vários recipientes com capacidade de 8 L, aproximadamente 80 g da macrófita aquática E. crassipes viva e saudável, foram colocadas a crescer em 5 L de cada tipo de solução de crescimento, restaurando-se as condições iniciais hidropônicas e de concentração de metal a cada dois dias, bem como monitorando o peso da planta, a temperatura do meio aquoso e os valores de pH. Após o tempo de cultivo pré-definido (2, 4, 8, 16 e 32 d), amostras de solução de cultivo e planta foram separadas, medidos alguns parâmetros físico-químicos e armazenadas em sacos plásticos para posterior análise. Análises das concentrações inicial e residual de chumbo e de nutrientes disponíveis na solução de cultivo de Clark contendo metal, assim como concentrações de metal bioacumuladas nas amostras de planta seca (raízes e folhas), foram realizadas pela técnica SR-TXRF, exceto para as concentrações de fósforo, que foram determinadas por um método colorimétrico. De acordo com os resultados da TXRF, a adsorção/acumulação de íons de chumbo nas raízes e folhas da Eichhornia crassipes foi levemente favorecida pela presença de altas concentrações de fósforo nas soluções de cultivo de Clark contendo metal. Pode-se notar que a remoção de chumbo pelas raízes é um processo rápido, ocorrendo basicamente uma alta adsorção de chumbo nos primeiros dias, enquanto que a bioacumulação de chumbo nas folhas é um processo lento devido à ocorrência de uma baixa taxa de transporte de nutrientes para a parte aérea da planta aquática. Além disso, altas concentrações de chumbo na solução de Clark podem ter influenciado negativamente o acúmulo de fósforo nas folhas, bem como uma baixa adsorção de fósforo nas raízes, sugerindo que há uma relação prejudicial na adsorção de fósforo e seu transporte para as folhas pela presença de íons de chumbo. Por outro lado, observou-se um aumento sistemático na concentração de potássio nas raízes e redução na quantidade de potássio nas folhas devido à presença de íons de chumbo, sugerindo que há um processo de migração de potássio das folhas para as raízes. Isto pode ocorrer por diferentes processos, tais como a complexação de potássio nas raízes ou a ocupação de sítios de chumbo pelo potássio durante o transporte de metal para a parte aérea, reduzindo a concentração de potássio nas folhas. No entanto, são necessários mais experimentos de adsorção/bioacumulação de nutrientes e metal para melhor entendimento do processo de translocação e acumulação de nutrientes, como fósforo e potássio, quando íons de chumbo estão sendo adsorvidos e transportados dentro da estrutura interna da planta aquática.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Augusto Pereira Braga.pdf: 1145854 bytes, checksum: 8898d3084e223e4e9ad52a8aa7363b01 (MD5) Previous issue date: 2008-04-07 / A tunning model for Kalman filter based on QR duality principle is presented to measure the state variables of the electrolytic bath in aluminium production cells. The main goal is to establish a set of filter gains that better represents the percentual of alumina in the bath. The filter bandwidth tunning is performed by increasing or decreasing the filter bandpass from the Q and R variations. The design and analysis of the Q and R covariance matrices are performed to find a pattern of the resistance variations that could be associated with the alumina concentration in the bath. The technical solution encloses on-line evaluation of the Kalman filter in order to prove its capableness of response when used to control real production cells. The Standard Kalman is coded upon a scalar form to reduce the use of computing resources when the filter is processed. The line current and pot voltage are directly read from the hardware interface and then converted in a third variable, the resistance, which is used to infer the alumina concentration in the bath. Moreover, the filter implementation goes in the direction of practical aspects limits of the indirect measurement system implementations, its robustness is appraised by observability, roundo® and modeling errors. / O controle da concentração de alumina no banho de cubas eletroliticas é de vital importância para um rendimento eficiente do processo de produção de aluminio. Este controle tem por objetivo promover, em uma visão macro, um retorno justificável perante ao planejamento global das metas de produção de uma fábrica de aluminio. O desenvolvimento de uma metodologia baseada no ajuste dos ganhos de um filtro tipo Kalman Padrão é o principal enfoque cientifico e tecnológico desta pesquisa. A sintese da metodologia é a implementação do filtro de Kalman Padrão e Escalar em um computador que controla a quantidade de alumina no banho eletrolitico. Considera-se as restrições de software e de hardware na implantação do algoritmo de Kalman no sistema que executa o controle de processo por computador. Desenvolve-se um modelo de sintonia do filtro de Kalman utilizando-se o principio da dualidade das matrizes Q e R. O objetivo é estabelecer um conjunto de ganhos que representem da melhor forma a quantidade de alumina dentro da cuba. Assim, faz-se uma análise considerando-se mudanças nas matrizes Q e R, e apresenta-se os resultados obtidos. Analisa-se a largura de banda do filtro, verificando-se diminuição ou aumento de banda na medida que as matrizes Q e R sofrem alterações em seus elementos. As estratégias de monitoramento são verificadas para diversas situações de operação(dinâmica) da planta, e as variações paramétricas do modelo são levadas em consideração para garantirmos uma operação robusta e estável do filtro. O desempenho do filtro é verificado em paralelo com um sistema de filtragem e de controle historicamente utilizados na estimação do percentual de alumina no banho eletrolitico.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Cesar Teixeira Ferreira.pdf: 819618 bytes, checksum: d77aa555d25af8f110fac9381a4b6c4d (MD5) Previous issue date: 2004-03-25 / This work presents a proposal for Eigenstructure Assignment in dynamic stochastic multivariable systems, using LQG/LTR Robust Controllers and Evolutionary Computation. It shows the importance and influence of the Eigenstructure Assignment on the systems dynamic response. It solves the Eigenstructure Assignment problem of the control problem through Linear Quadratic Regulator Design and Genetic Algorithm, developed to perform the search of the state and control weighting matrices in order to assign the Eigenstructure. The Eigenstructure Assignment problem of stochastic state estimation is formulated and solved by using Kalman Filter Design and Genetic Algorithm, now developed to search the state disturbance and measurement noise covariances matrices in order to find an adequate estimator. The Eigenstructure Assignment problem for the stochastic multivariable control with observer is formulated as LQG/LTR Robust Control problem with Loop Transfer Recovery at the Input. This proposal for Eigenstructure Assignment using LQG/LTR Controllers is examined on dynamical system model that representing an aircraft. / Apresenta-se neste trabalho um método para Alocação de Auto-estrutura em sistemas dinâmicos estocásticos multivariáveis, utilizando-se o Projeto de Controladores Robustos LQG/LTR e Computação Evolutiva. Mostra-se a importância e influência da Alocação de Auto-estrutura na resposta de sistemas dinâmicos. Resolve-se o problema da Alocação de Auto-estrutura do problema de controle através do Projeto do Regulador Linear Quadrático e Algoritmo Genético, desenvolvido para realizar a busca das matrizes de ponderação do estado e do controle de forma a alocar a Auto-estrutura. Formula-se e resolve-se o problema de Alocação de Auto-estrutura do estimador de estado estocástico, utilizando-se Filtro de Kalman e Algoritmo Genético, agora desenvolvido para buscar as matrizes de covariâncias da perturbação no estado e do ruído de medida, de forma a encontrar um estimador adequado. Propõe-se e implementa-se a solução do problema de Alocação de Auto-estrutura para o projeto de controle multivariável com observador estocástico, formulado como um problema de Controle Robusto LQG/LTR com Recuperação da Malha de Transferência na Entrada. Verifica-se esta proposta de Alocação de Auto-estrutura via Controladores LQG/LTR em um modelo de um sistema dinâmico que representa uma aeronave.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jaderson Pereira Oliveira.pdf: 404370 bytes, checksum: cdd98c0292ea8584c4aca3a5c5006d3a (MD5) Previous issue date: 2006-04-18 / We present in this work the development of an α-β filter for indirect measurement in 1st order dynamic systems, derived from the known equations for the α-β filter applied to systems with a pure integer. The main α-β filter design parameters analyzed are: the variance reduction factor of the measurement noise and the total transient error for a step input. Further, we present the development of the equations for the calculation of a critically dumped filter. As example of application, we use the concepts developed for the design of an α-β filter for the indirect measurement of the oxygen up-take rate in activated sludge systems in a dissolved oxygen feedback configuration, which can be viewed as a 1st order system. Simulations and comparisons with other methods are carried out in order to illustrate the proposed formulations. / Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento do filtro α-β para medição indireta em sistemas dinâmicos de 1ª ordem a partir das equações conhecidas do filtro α-β aplicados a sistemas com um integrador puro. Os principais parâmetros de projeto do filtro analisado são: o fator de redução de variância do ruído de medição e o erro total de transitório para uma entrada do tipo degrau. Além disso, apresenta-se o desenvolvimento das equações para o cálculo de um filtro criticamente amortecido. Como exemplo de aplicação, utiliza-se os conceitos desenvolvidos para o projeto de um filtro α-β para medição indireta da taxa de consumo de oxigênio em sistemas de tratamento de esgotos de lodo ativado em uma configuração de realimentação da concentração de oxigênio dissolvido, o qual pode ser considerado um sistema de 1ª ordem. Simulações e comparações com outros métodos são apresentadas de forma a ilustrar a formulação proposta.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joaquim Gomes Brito Filho.pdf: 577773 bytes, checksum: 0d9ad903ecdf123ced443b5b094e37aa (MD5) Previous issue date: 2006-05-31 / In this work is presented a method to solve the Eigenstructure Allocation pro- blem for multivariable dynamic systems by means of Robust Controllers Design Linear Quadratic Gaussian, LQG/LTR Loop transfer Recovery and Hierarchical Genetic Algorithm in three levels. It shows an uni¯ed method for controllers ro- bust design that are one systematical of the three stages of LQG/LTR methodo- logy. The evolutionary computation is used in the primary level that is the gain controller optimal determination to guarantee the terms of robust stability. The intermediary level, consists in the utilization of a AG to determine the Kalman state observer gain. The last level of this hierarchy consists of recovery the ro- bustness properties of the LQR design which were lost due to inclusion of the LQG loop by means of a GA. The method is veri¯ed in a dynamic system which represents an aircraft in cruzeiro speed, a LQG/LQR-hierarchic design perfor- mance analysis in the frequency domain and of time show the commitments that should be taken over in applications of the real world systems. / Apresenta-se um método para resolver o problema de Alocação de Auto-estrutura para sistemas dinâmicos multivariáveis por meio do Projeto de Controladores Ro- busto Gaussiano Linear Quadrático, Recuperação da Malha de Transferência e Algoritmo Genético Hierárquico em três níveis. Mostra-se um método unificado para o projeto de controladores robustos que são uma sistematização das três etapas da metodologia LQG/LTR. A computação evolutiva é utilizada no nível primário que é a determinação dos ganhos do controlador ótimo para garantir as condições de estabilidade robusta. O nível intermediário, consiste na utilização de um AG para determinar os ganhos de Kalman do observador de estado. O último nível desta hierarquia consiste da recuperação das propriedades de ro- bustez do projeto LQR que foram perdidas devido a inclusão da malha LQG por meio de um AG. O método é verficado em um sistema dinâmico que re- presenta uma aeronave em velocidade cruzeiro, uma análise de desempenho do projeto LQG/LQR-hierárquico no domínio da frequência e do tempo mostram os compromissos que devem ser assumidos em aplicações de sistemas do mundo real.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Igor Santos de Oliveira.pdf: 3257339 bytes, checksum: 08e579c1308bf514ca6256e089894a3b (MD5) Previous issue date: 2005-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The level measurement, besides the applications in reservoirs of industrial processes, as in the industries chemical, pharmaceutical, chemical petroleum, of I refine of alumina etc, it is applicable also in reservoirs exposed outdoors, such as dikes, lakes and ponds, dams and other. To measure level in most of the cases has great impact in the people's safety, of the environment, and of the involved process, besides influencing in the quality of the final product. Level in several ways can be measured that space from a simple float to a sophisticated system for time of flight of waves that processes the information that returns after the emission of a sign. System as that can use several types of waves to take the information of the transmission, the most common are microwaves, infrared and the ultrasonic ones. In that work a method is described that is used of the technique of the time of flight with the use of ultrasonic waves in association with the adaptive filtering to determine the location of the levels of the liquids contained in a container of known height. It is made a study of robustness of the method with base in simulations, through the variation of the relationship sign noise and of the sampling tax, in comparison with the results obtained with the use of Hilbert Transform, Fourier Transform and Wavelet Transform, considering the time of processing and the measurement uncertainty. / A medição de nível, além das aplicações em reservatórios de processos industriais, como nas indústrias químicas, farmacêuticas, petroquímicas, de refino de alumina etc., é aplicável também em reservatórios expostos ao ar livre, tais como diques, lagos e lagoas, barragens e outros. Medir nível na maioria dos casos tem grande impacto na segurança das pessoas, do meio ambiente, e do processo envolvido, além de influenciar na qualidade do produto final. Pode-se medir nível de diversas formas que vão desde um simples flutuador até um sofisticado sistema por Tempo de Vôo de ondas que processa a informação que retorna na forma de eco refletido após a emissão de um sinal. Um Sistema como esse pode utilizar diversos tipos de ondas para levar a informação da transmissão, as mais comuns são microondas, infravermelhas e as ultra-sônicas. Nesse trabalho descreve-se um método que se utiliza da técnica do Tempo de Vôo com o uso de ondas ultra-sônicas em associação com a filtragem adaptativa para determinar a localização dos níveis dos líquidos contidos em um recipiente de altura conhecida. É feito um estudo de robustez do método com base em simulações, através da variação da relação sinal ruído e da taxa de amostragem. Compara-se com os resultados obtidos com o uso da Transformada de Hilbert, Transformada de Fourier e da Transformada Wavelets, considerando o tempo de processamento e a incerteza na medição.