Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OdailsonCO_DISSERT.pdf: 807518 bytes, checksum: 6b1541fcc8435e2f642b214f2496487c (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / An alternative nonlinear technique for decoupling and control is presented. This technique is based on a RBF (Radial Basis Functions) neural network and it is applied to the synchronous generator model. The synchronous generator is a coupled system, in other words, a change at one input variable of the system, changes more than one output. The RBF network will perform the decoupling, separating the control of the following outputs variables: the load angle and flux linkage in the field winding. This technique does not require knowledge of the system parameters and, due the nature of radial basis functions, it shows itself stable to parametric uncertainties, disturbances and simpler when it is applied in control. The RBF decoupler is designed in this work for decouple a nonlinear MIMO system with two inputs and two outputs. The weights between hidden and output layer are modified online, using an adaptive law in real time. The adaptive law is developed by Lyapunov s Method. A decoupling adaptive controller uses the errors between system outputs and model outputs, and filtered outputs of the system to produce control signals. The RBF network forces each outputs of generator to behave like reference model. When the RBF approaches adequately control signals, the system decoupling is achieved. A mathematical proof and analysis are showed. Simulations are presented to show the performance and robustness of the RBF network / Neste trabalho, ser? apresentada uma t?cnica alternativa para o desacoplamento e controle de sistemas n?o lineares. A estrat?gia de desacoplamento proposta est? baseada numa rede neural RBF (Radial Basis Functions) combinada com o controle adaptativo por modelo de refer?ncia. A t?cnica ? aplicada no controle do modelo de um gerador s?ncrono, cujas vari?veis de sa?da s?o o ?ngulo de carga e o fluxo concatenado no enrolamento de campo. O sistema do gerador s?ncrono ? acoplado, ou seja, a mudan?a numa das vari?veis de entrada do sistema altera mais de uma vari?vel de sa?da. A rede RBF realizar? o desacoplamento do sistema, fazendo o controle de forma independente de cada uma das sa?das. Tal estrat?gia n?o exige conhecimento dos par?metros do sistema e observa-se um comportamento est?vel da rede RBF, tanto na presen?a de incertezas na modelagem, como de perturba??es no sistema. Ser? mostrada a simplicidade da aplica??o da t?cnica e do projeto da rede RBF. Os pesos, que interligam as camadas oculta e de sa?da da rede, s?o ajustados utilizando uma lei adaptativa em tempo real. Essa lei adaptativa foi desenvolvida pelo m?todo de fun??es de energia de Lyapunov. O sistema de controle e desacoplamento faz uso dos sinais filtrados da sa?da do gerador e dos sinais dos erros entre as sa?das do gerador e as sa?das do modelo refer?ncia. Assim, atrav?s dos sinais de controle aplicados pela rede RBF, cada sa?da do sistema do gerador ? for?ada a se comportar conforme uma din?mica desejada, dada pelo modelo de refer?ncia. Quando a rede RBF aproxima adequadamente os sinais de controle, o desacoplamento do sistema ? alcan?ado. Os resultados do desempenho da estrat?gia ser?o apresentados atrav?s de simula??es. Tamb?m ser? mostrada a prova matem?tica de estabilidade do sistema em malha fechada para o caso escalar

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco ECS.pdf: 506907 bytes, checksum: 18aec97ada610a2463e9ec18636426e1 (MD5) Previous issue date: 2006-01-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work shows a study about the Generalized Predictive Controllers with Restrictions and their implementation in physical plants. Three types of restrictions will be discussed: restrictions in the variation rate of the signal control, restrictions in the amplitude of the signal control and restrictions in the amplitude of the Out signal (plant response). At the predictive control, the control law is obtained by the minimization of an objective function. To consider the restrictions, this minimization of the objective function is done by the use of a method to solve optimizing problems with restrictions. The chosen method was the Rosen Algorithm (based on the Gradient-projection). The physical plants in this study are two didactical systems of water level control. The first order one (a simple tank) and another of second order, which is formed by two tanks connected in cascade. The codes are implemented in C++ language and the communication with the system to be done through using a data acquisition panel offered by the system producer / Este trabalho apresenta um estudo sobre Controladores Preditivos Generalizados com Restri??es e sua implementa??o em plantas f?sicas. Ser?o abordados tr?s tipos de restri??es: restri??es na taxa de varia??o do sinal de controle, restri??es na amplitude do sinal de controle e restri??es na amplitude do sinal de sa?da (resposta da planta). No controle preditivo, a lei de controle ? obtida pela minimiza??o de uma fun??o objetivo. Para poder levar em conta as restri??es, esta minimiza??o da fun??o objetivo ? feita pela utiliza??o de um m?todo para solu??o de problemas de otimiza??o com restri??es. O m?todo escolhido foi o algoritmo de Rosen (baseado na proje??o do gradiente). As plantas f?sicas em estudo s?o dois sistemas did?ticos de controle de n?vel (d?gua), um de primeira ordem (um tanque simples) e outro de segunda ordem, sendo formado por dois tanques acoplados em cascata. Os c?digos s?o implementados em linguagem C++ e a comunica??o com o sistema ? feita por meio de uma placa de aquisi??o de dados fornecida pelo fabricando dos sistemas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GasparFDJ_DISSERT.pdf: 3388304 bytes, checksum: 086a8f61099f69978a8b9f477f351d24 (MD5) Previous issue date: 2014-01-23 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / Slugging is a well-known slugging phenomenon in multiphase flow, which may cause problems such as vibration in pipeline and high liquid level in the separator. It can be classified according to the place of its occurrence. The most severe, known as slugging in the riser, occurs in the vertical pipe which feeds the platform. Also known as severe slugging, it is capable of causing severe pressure fluctuations in the flow of the process, excessive vibration, flooding in separator tanks, limited production, nonscheduled stop of production, among other negative aspects that motivated the production of this work . A feasible solution to deal with this problem would be to design an effective method for the removal or reduction of the system, a controller. According to the literature, a conventional PID controller did not produce good results due to the high degree of nonlinearity of the process, fueling the development of advanced control techniques. Among these, the model predictive controller (MPC), where the control action results from the solution of an optimization problem, it is robust, can incorporate physical and /or security constraints. The objective of this work is to apply a non-conventional non-linear model predictive control technique to severe slugging, where the amount of liquid mass in the riser is controlled by the production valve and, indirectly, the oscillation of flow and pressure is suppressed, while looking for environmental and economic benefits. The proposed strategy is based on the use of the model linear approximations and repeatedly solving of a quadratic optimization problem, providing solutions that improve at each iteration. In the event where the convergence of this algorithm is satisfied, the predicted values of the process variables are the same as to those obtained by the original nonlinear model, ensuring that the constraints are satisfied for them along the prediction horizon. A mathematical model recently published in the literature, capable of representing characteristics of severe slugging in a real oil well, is used both for simulation and for the project of the proposed controller, whose performance is compared to a linear MPC / A golfada ? um regime inst?vel do fluxo multif?sico, com oscila??es de press?o e vaz?o abruptas no processo de produ??o de petr?leo, podendo ocasionar problemas tais como vibra??o na tubula??o e alto n?vel de l?quido nos separadores. Pode ser classificada de acordo com seu local de ocorr?ncia. A mais severa destas, conhecida como golfada no riser, ocorre na tubula??o vertical que alimenta a plataforma. Conhecida tamb?m como golfada severa, ela ? capaz de causar bruscas oscila??es na press?o, nas vaz?es do processo, vibra??o excessiva, inunda??o dos tanques separadores, produ??o limitada, parada n?o programada da plataforma, entre outros aspectos negativos que motivaram a produ??o deste trabalho. Uma solu??o vi?vel para lidar com tal problema seria projetar um m?todo efetivo para a remo??o ou diminui??o deste regime, como um controlador. De acordo com a literatura, o controlador convencional PID n?o apresenta bons resultados devido ao alto grau de n?o linearidade do processo, o que impulsionou o desenvolvimento de t?cnicas avan?adas de controle. Dentre estas, o controlador preditivo, cuja a??o de controle resulta da solu??o de um problema de otimiza??o, al?m de ser uma t?cnica que apresenta robustez e pode incorporar restri??es f?sicas e/ou de seguran?a. O objetivo deste trabalho ? estudar a aplica??o de uma t?cnica de controle preditivo n?o linear ao controle de golfada severa, visando controlar a quantidade de massa l?quida no riser atuando na v?lvula de produ??o e, indiretamente, suprimir as oscila??es de vaz?o e press?o. Com a finalidade de obter benef?cios ambientais e econ?micos. A t?cnica de controle preditivo proposta baseia-se no uso de aproxima??es lineares do modelo e na resolu??o repetida de um problema de otimiza??o quadr?tica que proporciona solu??es que melhoram a cada itera??o. No caso em que a converg?ncia desse algoritmo ? satisfeita, os valores preditos das vari?veis do processo s?o iguais ?queles que seriam obtidos pelo modelo n?o linear original, garantindo que as restri??es nessas vari?veis sejam satisfeitas ao longo do horizonte de predi??o. Um modelo matem?tico publicado recentemente na literatura, capaz de representar caracter?sticas da golfada severa em um po?o real, ? utilizado tanto para a simula??o, quanto para projeto do controlador proposto, cujo desempenho ? comparado ao de um controlador preditivo linear

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DemetriusAMC_DISSERT.pdf: 2429364 bytes, checksum: 57aaf24560c189720b218dbca0ef1a56 (MD5) Previous issue date: 2014-01-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This work presents a scalable and efficient parallel implementation of the Standard Simplex algorithm in the multicore architecture to solve large scale linear programming problems. We present a general scheme explaining how each step of the standard Simplex algorithm was parallelized, indicating some important points of the parallel implementation. Performance analysis were conducted by comparing the sequential time using the Simplex tableau and the Simplex of the CPLEXR IBM. The experiments were executed on a shared memory machine with 24 cores. The scalability analysis was performed with problems of different dimensions, finding evidence that our parallel standard Simplex algorithm has a better parallel efficiency for problems with more variables than constraints. In comparison with CPLEXR , the proposed parallel algorithm achieved a efficiency of up to 16 times better / Este trabalho apresenta uma implementa??o paralela escal?vel e eficiente do algoritmo Simplex padr?o em arquitetura de processadores multicore para resolver problemas de programa??o linear de grande escala. Apresenta-se um esquema geral explicando como foi paralelizado cada passo do algoritmo simplex padr?o, apontando pontos importantes da implementa??o paralela. Foram realizadas an?lises de desempenho atrav?s da compara??o dos tempos sequenciais utilizando o Simplex tableau e Simplex do CPLEXR da IBM. Os experimentos foram realizados em uma m?quina de mem?ria compartilhada com 24 n?cleos. A an?lise de escalabilidade foi feita com problemas de diferentes dimens?es, encontrando evid?ncias de que a implementa??o paralela proposta do algoritmo simplex padr?o tem melhor efici?ncia paralela para problemas com mais vari?veis do que restri??es. Na compara??o com CPLEXR , o algoritmo proposto paralelo obteve uma efici?ncia de at? 16 vezes maior

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandoNS_DISSERT.pdf: 5044327 bytes, checksum: 66e88407297dda873c6a6d882b6de312 (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / A batch of eighty-four coupons of low carbon steel were investigated at laboratory conditions under a corrosive, cavitative-corrosive (CO2) and corrosive-erosive (SiO2 + CO2) in an aqueous salt solution and two levels of temperature. The following measurements were made on Vickers (HV0,05, HV0,10, HV0,20) Microhardness tests at three levels of subsurface layer. A turbulent flow collided on the cylindrical sample, with and without mechanical stirring and gas bubbling, with and without fluid contamination by solid particles of SiO2, at two temperatures. Surface Roughness and Waviness, under two conditions "as received, after machining" and "after worn out", as well as gravimetric and electrochemical parameter were measured on the two opposite generatrices of each cylindrical sample, on the flow upstream (0?) and downstream (180?) by Profilometry, Mass Variation and Linear Polarization Resistance (LPR). The results of the Microhardness and Surface Texture of all coupons were subjected to statistical comparison, using the software Statgraphics? Centurion XVI, 95% statistical certainty, and significant differences were observed in some arrays of measurements. The corrosive wear rate measured by LPR and mass variation shown to be sensitive to the presence of bubbles and hydrodynamic fluctuations inside the cell, considering the temperature and contamination of corrosive fluid by solid particles. The main results of visual inspection relative to some topologies of the surface damages involving different mechanisms that were seen to give explanation for some fluctuations in wear rates of the steel experimentally investigated / Um lote de oitenta e quatro corpos-de-prova (CP) de a?o AISI 1018 foi investigado em laborat?rio sob solicita??es corrosivas, cavitativo-corrosivas (CO2) e erosivocorrosivas (SiO2+CO2) em meio aquoso salino e a duas temperaturas. Foram realizados ensaios de microdureza Vickers a tr?s n?veis de subsuperf?cie (HV0,05, HV0,10, HV0,20). Um fluxo agitado colidiu contra os CPs, em todas as condi??es de ensaio, sem e com agita??o mec?nica e borbulhamento de g?s, sem e com contamina??o do fluido por part?culas s?lidas de SiO2, nas duas temperaturas estudadas. A rugosidade e ondula??o superficial, nas condi??es como recebidos, ap?s usinagem e ap?s desgastados , bem como medi??es gravim?tricas e eletroqu?micas foram realizadas em duas geratrizes opostas de cada corpo-deprova, a montante (0?) e a jusante (180?), atrav?s das t?cnicas de perfilometria, varia??o m?ssica e resist?ncia de polariza??o linear (RPL). Os resultados da microdureza e da textura superficial em todos CPs foram submetidos ? compara??o estat?stica, utilizando-se o software Statgraphics? Centurion XVI e, com 95% de certeza estat?stica, diferen?as significativas foram observadas em alguns grupos de medidas. As medidas das taxas de desgaste corrosivo, por RPL e por varia??o m?ssica, demonstraram serem sens?veis ? presen?a de bolhas e ?s flutua??es hidrodin?micas no interior da c?lula, consideradas a temperatura e a contamina??o do fluido corrosivo por part?culas s?lidas. Apresentam-se, tamb?m, os principais resultados da inspe??o visual em que se evidenciam algumas topologias do dano superficial nas geratrizes a 0? e a 180?, involvendo diferentes mecanismos que foram presenciados, para justificar algumas flutua??es nas taxas de desgaste do a?o em estudo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoDBS_DISSERT.pdf: 2950294 bytes, checksum: b123f316a60d2e367696c4d97c359a71 (MD5) Previous issue date: 2013-11-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The development of non-linear controllers gained space in the theoretical ambit and of practical applications on the moment that the arising of digital computers enabled the implementation of these methodologies. In comparison with the linear controllers more utilized, the non -linear controllers present the advantage of not requiring the linearity of the system to determine the parameters of control, which permits a more efficient control especially when the system presents a high level of non-linearity. Another additional advantage is the reduction of costs, since to obtain the efficient control through linear controllers it is necessary the utilization of sensors and more refined actuators than when it is utilized a non-linear controller. Among the non-linear theories of control, the method of control by gliding ways is detached for being a method that presents more robustness, before uncertainties. It is already confirmed that the adoption of compensation on the region of residual error permits to improve better the performance of these controllers. So, in this work it is described the development of a non-linear controller that looks for an association of strategy of control by gliding ways, with the fuzzy compensation technique. Through the implementation of some strategies of fuzzy compensation, it was searched the one which provided the biggest efficiency before a system with high level of nonlinearities and uncertainties. The electrohydraulic actuator was utilized as an example of research, and the results appoint to two configurations of compensation that permit a bigger reduction of the residual error / O desenvolvimento de controladores n?o lineares ganharam espa?o nos ?mbitos te?rico e de aplica??es pr?ticas no momento que o surgimento de computadores digitais possibilitou a implementa??o destas metodologias. Em compara??o aos controladores lineares mais utilizados, os controladores n?o lineares apresentam a vantagem de n?o necessitarem da lineariza??o do sistema para determinar os par?metros de controle, o que permite um controle mais eficiente principalmente quando o sistema apresenta elevado grau de n?o linearidade. Outra vantagem adicional ? a redu??o dos custos, uma vez que para obter o controle eficiente atrav?s dos controladores lineares ? necess?ria a utiliza??o de sensores e atuadores mais refinados do que quando se utiliza um controlador n?o linear. Dentre as teorias de controle n?o linear, o m?todo de controle por modos deslizantes se destaca por ser um m?todo que apresenta maior robustez frente ?s incertezas. J? ? comprovado que a ado??o de t?cnicas de compensa??o na regi?o do erro residual permite melhorar ainda mais o desempenho desses controladores. Assim, neste trabalho ? descrito o desenvolvimento de um controlador n?o linear que busca a associa??o da estrat?gia de controle por modos deslizantes com a t?cnica de compensa??o fuzzy. Mediante a implementa??o de algumas estrat?gias de compensa??o fuzzy, buscou-se aquela que proporcionasse maior efici?ncia frente a um sistema com elevado grau de n?o linearidades e incertezas. O atuador eletrohidr?ulico foi utilizado como exemplo de estudo, e os resultados apontam para duas configura??es de compensa??o que permitem uma maior redu??o do erro residual

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-03-02T23:39:14Z No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-03-13T18:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T18:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrennerHumbertoOjedaRios_DISSERT.pdf: 2438215 bytes, checksum: 3e559bfdaf797a4b9164e336ebd13429 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O Problema do Caixeiro Viajante com Aluguel de Carros, ou simplesmente Problema do Caixeiro Alugador (PCA), ? uma generaliza??o do cl?ssico Problema do Caixeiro Viajante (PCV) onde seu tour de visitas pode ser decomposto em caminhos cont?guos que podem ser percorridos com diferentes carros alugados. O objetivo ? determinar o circuito hamiltoniano que resulte em um custo final m?nimo, considerando a penaliza??o paga em cada troca de ve?culos no tour. A penaliza??o ? o custo de retornar o carro at? a cidade onde foi alugado. O PCA est? classificado como um problema NP-dif?cil. O presente trabalho estuda a variante mais usada na literatura do PCA que ?: completo, total, irrestrito, sem repeti??o, livre e sim?trico. O foco da pesquisa s?o os procedimentos h?bridos que combinam meta-heur?sticas e m?todos baseados na Programa??o Linear. S?o hibridizados: algoritmos cient?ficos (ScA), descida em vizinhan?a vari?vel (VND), busca local adaptativa (ALSP) e uma nova variante do ALSP chamada busca local adaptativa iterativa (IALSP). As seguintes t?cnicas s?o propostas para lidar com o PCA: ScA+ALSP, ScA+IALSP e ScA+VND+IALSP. ? proposto um modelo de programa??o inteira mista para o PCA o qual ? usado no ALSP e no IALSP. Testes n?o param?tricos s?o usados para comparar os algoritmos em um conjunto de inst?ncias da literatura. / The Traveling Car Renter Salesman Problem, or simply Traveling Car Renter Problem (CaRS), is a generalization of the Traveling Salesman Problem (TSP) where the tour can be decomposed into contiguous paths that are traveled by different rented cars. The objective is to construct a minimal cost Hamiltonian circuit, considering the penalty paid for changing cars in the tour. This penalty is the cost of returning a car to the city where it was rented. CaRS is classified as an NP-hard problem. This work studies the CaRS version classified as: complete, total, unrestricted, with no repetition, free and symmetric. This research is focused on hybrid procedures that combine metaheuristics and methods based on Linear Programming (LP). The following methods were investigated: scientific algorithms (ScA), variable neighborhood descent (VND), adaptive local search (ASLP) and a new variant of ALSP called iterated adaptive local search (IALSP). The following techniques are proposed to deal with CaRS: ScA+ALSP, ScA+IALSP and ScA+VND+IALSP. A mixed integer programming model is proposed for CaRS which was used in the ALSP and IALSP. Non-parametric tests were used to compare the algorithms within a set of instances from the literature.