Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Devido aos requerimentos temporais nos processos industriais, o objetivo é obter informações a cerca do comportamento temporal do sistema de controle (constituído por transdutores inteligentes, barramento de campo e supervisão local) de um processo indústrial, de modo a garantir o funcionamento correto. Para isso utilizamos a teoria das redes de Petri para modelar o controle de supervisão local de um processo da indústria petroquímica, levando em consideração o barramento de campo único e compartilhado. O modelo obtido é simulado e como resultado são extraídas informações a cerca do comportamento temporal da comunicação, cujo protocolo de comunicação é o Foundation Fieldbus. Informações, como a ocupação do barramento pelas mensagens e a relação entre essa ocupação e número de dispositivos de campo, podem esclarecer algumas condições onde o desempenho tempo real de uma solução Foundation Fieldbus é aceitável ou não, e em que termos é aceitável ou não. Esta dissertação é uma contribuição aos trabalhos de Queiroz [1] e Barros [2], pois estes não consideram o barramento de campo único e compartilhado. A simulação do modelo em redes de Petri proporciona a visualização do comportamento temporal do sistema sem a necessidade de uma implementação previa, representando custos menores

Submitted by Lucelia Lucena (lucelia.lucena@ufpe.br) on 2015-03-04T18:17:55Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Alexsandro Marques de Melo.pdf: 2019685 bytes, checksum: 1f13a5d938c44e305924468b5f47d963 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T18:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Alexsandro Marques de Melo.pdf: 2019685 bytes, checksum: 1f13a5d938c44e305924468b5f47d963 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Falhas em projetos é um fator de destaque na abordagem feita pela comunidade de engenharia de software e muito tem sido feito em prol do sucesso desses projetos, porém, os riscos sempre existirão. O aumento das taxas de sucesso em projetos de software representa um desafio significativo para essa indústria, em que alguns riscos (por exemplo, atrasos no cronograma, aumento de custos) podem levar os projetos ao fracasso. Nesse contexto, a área de gerência de riscos tem uma importância significativa. No entanto, a falta de um processo de gerenciamento de riscos, aliada a estimativas deficientes de custo e de tempo, são algumas das principais causas das falhas dos projetos de desenvolvimento de software. O gerenciamento de riscos contribui positivamente para a redução e controle dos riscos do projeto de software, através de sua identificação e quantificação. Foram propostas várias técnicas para avaliar os efeitos de tais problemas indesejáveis, mas estimativas de probabilidade são geralmente negligenciadas, e isso afeta uma avaliação adequada dos riscos. Por isso, o impacto de riscos no desempenho de um projeto de software é um aspecto importante que não deve ser desprezado. Este trabalho propõe uma metodologia e modelos de dependabilidade e performabilidade para avaliação probabilística de riscos de desenvolvimento em projetos de software. Nesta metodologia, a avaliação de riscos é realizada utilizando diagramas de blocos de confiabilidade e redes de Petri estocásticas. Dois estudos de caso demonstram a viabilidade da técnica proposta. Com a aplicação da metodologia e dos modelos propostos, é possível verificar o impacto e avaliar a performabilidade dos riscos de desenvolvimento em projetos de software. Além disso, essa metodologia possibilitará a avaliação de outros riscos de desenvolvimento, bem como a avaliação de performabilidade em outras etapas do processo de desenvolvimento de software. Isso tudo pode ser utilizado pelos gerentes de projetos de software para avaliar o impacto dos riscos em diferentes projetos.

Sistemas Reativos caracterizam-se por reagir continuamente a estímulos externos e internos e controlar atividades humanas. A ocorrência de falhas nesses sistemas pode resultar em grandes prejuízos. Dessa forma, o uso de métodos e técnicas rigorosas para a especificação do comportamento desse tipo de sistema é essencial, buscando-se evitar inconsistências e ambigüidades no modelo. Redes de Petri é uma das técnicas que têm sido usadas para a especificação de sistemas reativos. Teste e validação são atividades essenciais na produção dessa classe de sistemas. Por isso, o critério Análise de Mutantes, um critério de teste baseado em erros normalmente aplicado ao teste de programas, tem sido explorado no contexto de teste de especificações de sistemas reativos. É necessário o desenvolvimento de ferramentas que apóiem sua utilização, visto que a aplicação manual do critério é impraticável. O objetivo deste trabalho é a implementação da ferramenta Proteum-RS/PN, que apóia a aplicação do critério Análise de Mutantes para validar especificações baseadas em Redes de Petri. / Reactive Systems are characterized by continuously reacting to external as well as internal stimuli and controlling human activities. In these systems, faults can result in large losses. The use of rigorous methods and techniques for the specification of their behavior is essential to avoid inconsistencies and ambiguities. Petri Nets have been used for reactive-system specification. The test and validation of the underlying model are essential activities for the production of such systems. Thus, the Mutant Analysis -- a fault-based criterion usually used for program testing -- has been explored in the context of specification testing. The development of tools to support its application is necessary, since its manual application is unrealistic. The objective of this work is the implementation of Proteum-RS/PN, a testing tool which supports the application of Mutant Analysis criterion to validate Petri-Nets based specifications.

[pt] Business Process Management é a ciência de observar como o trabalho é realizado em determinada organização garantindo produtos consistentes e se aproveitando de oportunidades de melhoria. Atualmente, boa parte dos processos são realizados em frameworks, muitos com armazenamento de arquivos de log, no qual é disponibilizada uma grande quantidade de informação que pode ser explorada de diferentes formas e com diferentes objetivos, área denominada como Mineração de Processos. Apesar de muitos desses dados contemplarem o modo como os recursos são alocados para cada atividade, o foco maior dos trabalhos nessa área é na descoberta do processo e na verificação de conformidade do mesmo. Nesta dissertação é proposto um modelo em petri net que incorpora a alocação de recurso, de forma a poder explorar as propriedades deste tipo de modelagem, como por exemplo a definição de todos os estados possíveis. Como aplicação do modelo, realizou-se um estudo comparativo entre duas políticas, uma mais especialista, de alocação de recurso, e outra mais generalista usando simulações de Monte Carlo com distribuição de probabilidade exponencial para o início de novos casos do processo e para estimação do tempo de execução do par recurso atividade. Sendo assim, para avaliação de cada política foi usado um sistema de pontuação que considera o andamento do processo e o tempo total de execução do mesmo. / [en] Business Process Management is the science of observing how the work is performed in a given organization ensuring consistent products and seeking opportunities for improvement. Currently, most of the processes are performed in frameworks, many with log files, in which a large amount of data is available. These data can be explored in different ways and with different objectives, giving rise to the Process Mining area. Although many of these data informs how resources are allocated for each activity, the major focus of previous work is on the discovery process techniques and process compliance. In this thesis a petri net model that incorporates resource allocation is proposed exploring the properties of this type of modeling, such as the definition of all possible states. As a model validation, it is applied in a comparative study between two resource allocation policies, one considering the expertise of each resource and other with a more generalist allocation. The arrival of new cases and the resource-activity pair execution time were estimated by Monte Carlo simulations with exponential probability distribution. Thus, for the evaluation of each policy a scoring system was used considering the progress of the process and the total execution time.

Risk management in software projects involves the definition of actions to prevent risks identified for the project in order to minimize their effects or eliminate them.The definition of preventive actions, and especially to assess their efficacy in eliminating a risk is not a trivial task. The objective of this research is to identify and propose a method for evaluation of preventive actions to mitigate or eliminate risks in software projects. This assessment is based on supporting a quantitative analysis driven Decision Theory and modeled and simulated by means of colored Petri nets. The choice of theme reveals the importance of predicting the impact and efficacy of preventive measures in software projects, anticipating their possible outcomes and enhancing their uses. The development of this research resulted in three distinct stages of study, mutually complementary and performed in different periods: a) define an approach to model and simulate processes that were widely accepted by the scientific community, b) identify a theoretical basis that was able to establish a criterion to support the decision making process and therefore evaluate the impact of preventive risk in software development projects; c) evaluating the results of simulation based on the modeling of preventive risk using the previously established theoretical basis. The study is an exploratory, descriptive and analytical, combined with documentary analysis of literature sources, from documents and information from the literature. The proposed method consists of introducing a formal step in the evaluation process of preventive risk.The simulation with colored Petri nets, aided by the Theory of Decision by the Bayes Theorem, and has made the process more understandable, provided a more effective participation by experts involved, and allow formal mathematical representation coupled to mechanisms analysis to inspect risks adapted processes. / O gerenciamento de riscos em projetos de software envolve a definição de ações para prevenir riscos identificados para o projeto, visando minimizar seus efeitos ou eliminá-los. A definição de ações preventivas e, principalmente, a avaliação da eficácia destas na eliminação de um risco, não é uma tarefa trivial. O objetivo desta pesquisa é identificar e propor um método de avaliação de ações preventivas para mitigar ou eliminar riscos, em projetos de software. Esta avaliação tem como base de sustentação uma análise quantitativa orientada pela Teoria de Decisão e modelada e simulada por meio de redes de Petri coloridas. A opção pelo tema revela a importância de prever o impacto e a eficácia da utilização de ações preventivas em projetos de software, antecipando seus possíveis resultados e potencializando suas utilizações. A elaboração desta pesquisa implicou em três etapas de estudos distintas, complementares entre si e realizadas em períodos distintos: a) definir uma abordagem para modelar e simular processos que fosse amplamente aceito pela comunidade científica; b) identificar uma base teórica que fosse capaz de estabelecer um critério para apoiar o processo decisório e, consequentemente avaliar o impacto de ações preventivas de riscos em projetos de desenvolvimento de software; c) avaliar os resultados da simulação baseados na modelagem de ações preventivas de riscos utilizando a base teórica previamente estabelecida. O estudo realizado é de natureza exploratória, analítica e descritiva, combinado com análise documental em fontes bibliográficas, a partir de documentos e informações extraídas na literatura. O método proposto consiste da introdução de uma etapa formal ao processo de avaliação de ações preventivas de riscos. A simulação com redes de Petri coloridas, auxiliada pela Teoria de Decisão por meio do Teorema de Bayes, além de ter tornado os processos mais compreensíveis, proporcionou uma participação mais efetiva por parte de especialistas envolvidos, além de permitir uma representação matemática formal acoplada a mecanismos de análise para inspecionar riscos em processos adaptados.

O rápido avanço tecnológico nestes últimos anos, principalmente dos recursos computacionais e de comunicação, permite que os sistemas produtivos (SP) evoluam tanto no seu aspecto estrutural quanto no comportamental para que atendam às necessidades crescentes do mercado. Os elementos integrantes dos SP vêm incorporando estes avanços, atingindo maior autonomia e flexibilidade p ara cumprir suas funcionalidades. Além disso, a tendência dos dispositivos de controle de incorporar a capacidade de atuação em ambientes distribuídos onde a interação ocorre através de redes de comunicação, verificada na evolução das normas aplicadas a sistemas de controle, reflete a necessidade de aderência dos sistemas de controle a essa realidade. A necessidade de se manter competitivo no mercado impõe aos atuais SP situações em que emergem novos desafios para realização do controle dos seus processos globais, uma vez que estes assumem múltiplos objetivos, envolvendo diferentes naturezas de indeterminismo, assincronismo e variância no tempo, provocando um nível de complexidade inédito no que se refere ao controle destes sistemas. Este trabalho propõe inicialmente uma nova abstração para modelar-se os SP baseada no conceito de decomposição multidimensional e em múltiplas faces, distribuindo o controle através dos componentes colaborativos. Feito isto, são propostos procedimentos e técnicas para modelagem de sistemas de controle distribuídos e colaborativos (SCDC) de SP. Considera-se para isso, primeiro, uma arquitetura lógica de controle que contemple os múltiplos domínios semânticos presentes em SP, que são provenientes das especificidades dos elementos integrantes. Segundo, a multiplicidade de habilidades necessárias para garantir a execução das estratégias de controle pertinentes a cada domínio. Terceiro, o fluxo de informações heterogêneas provenientes das interações colaborativas entre os domínios. / Recent technological advances, mainly of computer and communication systems, allow the production systems (SP) to evolve in structural aspect as well as in behavioral aspect. The SP resources have achieved enhanced autonomy and flexibility with embedded computer and communication capability. Latest trends of control devices, as seen in the evolution of standards related to control systems, focus on the use of these devices in a distributed environment, where interaction occur through a communication network Thus, the SP control system and its design methods have to fit to this reality. In a competitive scenario, the SP are challenged to keep control of the global processes, considering the multiple goals of these processes and the involvement of different aspect of indeterminism, lack of synchronisms and time variance, generating a inedited complexity level for control of this systems. This work proposes a new abstraction for modeling the control systems of SP, based on the concept of multidimensional decompositions. Based on this, it introduces the procedures and techniques for modeling the distributed and collaborative control systems (SCDC) of the production systems. First, it considers the logic architecture of the control that support many semantic domains presented in this type of SP. Then, the diversity of skills related to each domain necessary to accomplish the control strategies. And then, the heterogeneous information flow through the domains boundaries, derived from the collaborative interaction between the control components.

Dentre as tendências de uso racional de recursos, principalmente energia, e da necessidade de assegurar a produtividade e qualidade na execução de atividades produtivas, destaca-se o conceito de edifício inteligente. Este ambiente materializa o conceito de integração dos sistemas prediais potencializando a otimização dos recursos e a eficiência do trabalho humano. Neste contexto, abordagens conceituais baseadas em sistemas a eventos discretos e técnicas derivadas de rede de Petri têm sido introduzidas como uma alternativa eficaz de modelagem e análise das soluções de integração dos sistemas prediais. Um resultado expressivo destas iniciativas são os métodos propostos para a modelagem e análise de estratégias de gerenciamento de sistemas de ar condicionado, utilizando uma abordagem híbrida, onde são considerados os aspectos de sistemas a eventos discretos e as variáveis de dinâmica contínua. Contudo, as abordagens e métodos existentes são limitados a soluções específicas de implementação, como os sistemas de ar condicionado com volume de ar contínuo. Assim, o presente trabalho introduz uma extensão destas abordagens para modelar e analisar soluções de automação predial que incluem sistemas de ar condicionado com volume de ar variável. A eficiência deste método na concepção e validação destas soluções é ilustrada através de um estudo de caso. / Among the trends of rational use of resources, especially energy, and the need to ensure productivity and quality in the implementation of productive activities, there is the concept of intelligent building. This environment materializes the concept of integrating building systems, powering the optimization of resources and the efficiency of human labor. In this context, conceptual approaches that are based on systems of discreet events and techniques, which are derived from the Petri nets, have been introduced as an effective alternative to modeling and analysis of solutions of building systems integration. A significant result of these initiatives are the proposed methods for modeling and the analysis of strategies for air conditioning systems management using a hybrid approach where the aspects of systems of discreet events and the variables of continuing dynamic are considered. However, the existing methods and approaches are limited to their specific implementation solutions, such as air conditioning systems with continuous volume of air. Thus, this work introduces an extension of these approaches to model and analyze the building automation solutions that include air conditioning systems with variable volume of air. The efficiency of this method in the design and validation of these solutions is illustrated through a case study.

Dentro do conceito de "Edifício Inteligente", que tem como objetivo a otimização da infra-estrutura física e do ambiente em relação a aspectos de produtividade e comportamentais, este trabalho apresenta uma metodologia para modelagem e simulação de estratégias de gerenciamento de sistemas de ar condicionado onde focaliza-se a integração do ar condicionado com os demais sistemas de um edifício. Para tanto introduz-se uma abordagem híbrida onde são considerados aspectos de Sistemas a Eventos Discretos e de Sistemas de Variáveis Contínuas. Como estudo de caso apresenta-se a modelagem do sistema de ar condicionado do Prédio dos Ambulatórios do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de São Paulo, para o qual se aplica o método proposto para análise do tratamento de perturbações no sistema de ar condicionado resultantes de variações da carga térmica. / Considering "Intelligent Buildings", which have as one of its purpose to improve its structure and environment in order maximise the effectiveness of its occupants, this work introduce a methodology for modelling and simulation of HVAC systems. The focus is on the integration of the HVAC system with other building systems. A hybrid approach is introduced to consider both discrete and continuous aspects. As case study, we present the models for the Ambulatory Building of Hospital of the Medical School of São Paulo University. Particularly, the proposed methodology is used to analyse if the response of the HVAC system to thermal load variations can be enhanced, improving the thermal comfort, when integration between systems is considered.

O objeto de estudo deste trabalho é a construção de modelos que permitam a estruturação do projeto do controle de sistemas flexíveis de manufatura que considerem não somente estados de operação normal, mas também estados anormais, isto é, em situações de falhas. Entende-se como falha o desvio de pelo menos uma propriedade do sistema que leva o mesmo a um estado de defeito, que por sua vez se define como um comportamento incomum, não projetado, do sistema sob estudo, que finalmente é manifestado como um defeito. Sistemas flexíveis de manufatura são sistemas que executam múltiplos processos visando à produção de diversos bens. O processo é um conjunto de ações de transformação que por sua parte requerem um conjunto de recursos que são compartilhados por outros processos simultaneamente. Sistemas flexíveis de manufatura envolvem um número relativamente grande de componentes, máquinas, equipamentos e operadores humanos, que interagem de maneira diversificada manipulando um grande conjunto de informação e diferentes materiais em ambientes que podem até ser agressivos. Independentemente de qualquer programa de manutenção, falhas são eventos que são possíveis de acontecer em qualquer sistema de tal natureza. Num ambiente ideal, o funcionamento de todos os componentes poderia ser monitorado com o objetivo de detectar as falhas prematuras, mas devido ao custo envolvido, isso se torna inviável. Neste sentido surge o desafio de detectar as falhas a partir da observação do contexto do funcionamento do processo, mediante a monitoração de alguns parâmetros, em geral de fácil acesso, e tomando em consideração manifestações (sintomas) das falhas de um ponto de vista qualitativo. O presente trabalho propõe a utilização de redes Bayesianas para o diagnóstico de falhas em sistemas flexíveis de manufatura. As redes Bayesianas constituem uma ferramenta útil para a representação das relações que existem entre as causas (componentes em estado de falha) e os sintomas (observações anormais do processo). A partir deste modelo, inferências podem ser feitas para o diagnóstico do sistema.Por outro lado, nos últimos anos a rede de Petri tem sido utilizada exitosamente na representação dos aspectos de controle de sistemas produtivos e particularmente de sistemas de manufatura e, desta forma, considera-se aqui tal ferramenta para a modelagem do sistema não só em condições normais de funcionamento como também para a representação do tratamento de falhas, no contexto de um sistema tolerante a anomalias do processo. Especial ênfase é dada à estruturação de uma metodologia que permita a concepção de um procedimento eficaz para a construção de modelos de controle. / The objective of the present work is the construction of models proper for the easy implementation of flexible manufacturing control systems able to handle not only with normal behavioral conditions, but with abnormal (or faulty) behavior as well. A fault is defined as a deviation of at least one system property that drives the system into an error state. An error is defined as an uncommon behavior, not expected from the system functionalities. Flexible manufacturing systems are systems that execute multiple processes for the production of several items in several ways. A process is a sequence of certain transformation tasks that require a set of resources shared simultaneously by multiple processes. In this sense, flexible manufacturing systems are constituted of a relatively great number of devices, machines, equipments and human operators that work together manipulating great quantities of information and materials. This work is usually performed in aggressive environments. So, independent of any maintenance program, faults are events that cannot be totally avoided. In an ideal environment, the monitoring of all components is the way to avoid faults. Nevertheless, due to the cost involved, this is an impossible task. In this context, there is a challenge to properly detect faults from the observation of the systems context, through the monitoring and observation of some parameters in general easy to access, including also qualitative information from operators. In the present work, it is proposed the use of Bayesian networks for the fault diagnosis in flexible manufacturing systems. Bayesian networks constitute a useful tool for the modeling of the causal relation between the causes (faulty components) and the symptoms (manifestations). Based on this model, inference can be done for the system diagnosis task. Additionally, in the last years Petri net has been successfully used for the modeling of control systems of productive systems and particularly, manufacturing control systems. In this work, beyond the use of Petri net for the modeling of normal situations of the system, Petri net is used for the modeling of the fault treatment techniques. This drives the system tolerance to faults. Especial emphasis is laid into methodological issues that allows for the structuration of a systematic procedure proper for the modeling and construction of control systems.

Atualmente, sabe-se que grande parte dos acidentes graves ocorridos envolvendo uma diversidade de sistemas como plataformas de petróleo, aeronaves ou plantas de processos industriais, poderiam ser evitados caso possuíssem dispositivos de controle projetados especificamente para manter a segurança durante a ocorrência de falhas no funcionamento dos mesmos. Por outro lado, observam-se complicações em realizar o controle de sistemas remotos em que é possível não haver garantia de monitoração em tempo real, como o caso de sondas espaciais ou robôs de exploração. Neste contexto, podem-se encontrar ambas as dificuldades no controle do funcionamento de um Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) que desempenha a função de auxiliar o bombeamento de sangue para o sistema circulatório de um paciente com insuficiência cardíaca. Este tipo de dispositivo, quando usado para terapia de destino, deve apresentar um elevado nível de segurança, pois, caso haja falha, o risco de morte é eminente. Por sua vez, o sistema deve apresentar um elevado índice de autonomia, já que as características comportamentais e fisiológicas de um paciente estão em constante mudança e afetam diretamente o modo como deve ocorrer a interação entre o DAV e o sistema cardiovascular do paciente. Sendo assim, há uma necessidade premente de aprimoramento do projeto de sistemas de controle de DAVs autônomos e seguros. A proposta do presente trabalho consiste em aplicar conceitos mecatrônicos para o projeto de um sistema de controle de DAVs e, considerando a natureza dos sinais que indicam a ocorrência de falhas, considerar a teoria de Sistemas a Eventos Discretos (SED), ferramentas de análise de risco e técnicas de diagnóstico e tratamento de falhas para a obtenção de modelos de controle considerando-se uma arquitetura modular e distribuída. Desta forma, foi desenvolvida uma arquitetura de controle supervisório para DAVs considerando características de variações de comportamento do sistema circulatório do paciente e do próprio DAV. Esta arquitetura de controle contempla o diagnóstico e tratamento de falhas desenvolvendo um método para a classificação de falhas e, de acordo com a severidade de cada uma delas é proposto um sistema de controle que atua na regeneração ou degeneração do DAV para um estado seguro, v observando, também, o cumprimento de normas médicas e técnicas de segurança. Para atingir este objetivo, propõe-se uma sistemática para o projeto do sistema de controle para DAVs considerando o aspecto multidisciplinar pertinente a este contexto. A base dessa sistemática consiste em realizar uma efetiva análise de risco do sistema utilizando a ferramenta de estudo HAZOP (Hazard and Operability Studies). A partir do conhecimento obtido sobre o comportamento do sistema em situações críticas desenvolvem-se modelos formais utilizando rede Bayesiana e rede de Petri para o diagnóstico e tratamento das possíveis falhas. O comportamento do DAV controlado pode ser analisado de duas formas: (i) a partir de ensaios in vitro utilizando técnicas de análise por simulação e ferramentas computacionais adequadas, além de testes em simuladores cardiovasculares físicos que emulam interação com o sistema circulatório humano; (ii) a partir de ensaios in vivo em animais que poderão ser utilizados para simular modelos físicos de insuficiência cardíaca e permitir uma avaliação fidedigna dos efeitos do implante do DAV. O procedimento proposto foi aplicado para um caso real de desenvolvimento de um DAV envolvendo uma equipe de pesquisadores da Escola Politécnica da USP e do Instituto Dante Pazanesse de Cardiologia. Assim, é possível obter-se um sistema de controle autônomo e seguro que atenda normas técnicas aderentes a esse assunto e os rigorosos requisitos de projeto impostos a essa classe de sistema. / Nowadays, it is kwon that the several of severe disasters compromising a great variety of systems such as oil platforms, aircrafts or industrial plants, could have been avoided if these systems had controllers designed specifically to maintain the safety levels in case of fault. On the other side, many complications are observed on performing the control of remote systems, where there is no guarantee of real time monitoring of the system, as in space probes or reconnaissance robots. In this context, both obstacles can be found on the control of ventricular assist devices (VAD), which have the role of assisting to pump the blood into the patients circulatory system, in case of irregular heartbeat or heart failure. Devices such as the VAD must possess very high safety levels, as in case of fault, the consequences are severe and might result on the dead of the patient. Nevertheless, these systems must have high degree of autonomy, as the patients physiology and behavior are constantly changing, and these changes impact directly the interactions between the VAD and the patient´s cardiovascular system. Thus, there is a pressing need to improve the design of safe and autonomous control systems for VADs. The present work proposes applying mechatronic concepts to the development of control systems for VADs, considering the nature of the fault indicating signals, as well as the Discrete Event Systems (DES) theory and through the application of tools for risk analysis, and fault diagnostic and treatment techniques aiming the development of control models based on modular and distributed architectures. Thereby, a VAD supervisory control architecture was developed, where the behavior variations of the patient´s circulatory system as well as of the VAD were taken into consideration. This control architecture features the diagnostic and treatment of faults, where methods for faults classification where developed, and according to the severity each fault is proposed a control system that performs the regeneration or degeneration of the VAD to a secure state and is according to medical standards and safety techniques. To achieve this goal is proposed a systematic for the design of the VAD control system considering the multidisciplinary context of the device. The foundation of this systematic is the performance of an effective risk analysis through the use of the toolset known vii as HAZOP (Hazard and Operability Studies). From the knowledge acquired about the system behavior during critical conditions, formal models are developed employing Bayesian Networks and Petri Nets for the diagnostic and treatment of faults. The behavior of the controlled VAD can be analyzed in two possible ways: (i) from in vitro experiments, through the use of simulation analysis tools and proper computational tools, as well as tests on real cardiovascular simulators, where the interactions between the VAD and the human circulatory system can be emulated; (ii) from in vivo experiments, animals can be used to simulate physical models of irregular heartbeat or heart failure and allow reliable valuations of the VAD implant. The proposed procedure was applied on the VAD development, which was performed by a team of researchers from the Escola Politécnica da USP and from the Instituto Dante Pazanesse de Cardiologia. Thus, is possible to achieve an autonomous and safe control system that complies with the applicable technical standards, as well as the strict project requirements for this class of system.