Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanEMGP_DISSERT.pdf: 3028317 bytes, checksum: 5eeb8ec6954b59f2853f263ffa4c4d9c (MD5) Previous issue date: 2014-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The area of research and development involving the PID tune of controllers is an active area in the academic and industrial sectors yet. All this due to the wide use of PID controllers in the industry (96% of all controllers in the industry is still PID). Controllers well tuned and tools to monitor their performance over time with the possibility of selftuning, become an item almost obligatory to maintain processes with high productivity and low cost. In a globalized world, it is essential for their self survival. Although there are several new tools and techniques that make PID tune, in this paper will explore the PID tune using the relay method, due its good acceptance in the industrial environment. In addition, we will discuss some techniques for evaluation of control loops, as IAE, ISE, Goodhart, the variation of the control signal and index Harris, which are necessary to propose new tuning for control loops that have a low performance. Will be proposed in this paper a tool for tuning and self tuning PID. Will be proposed in this paper a PID auto-tuning software using a relay method. In particular, will be highlighted the relay method with hysteresis. This method has shown tunings with satisfactory performance when applied to the didactic, simulated and real plants / O campo de pesquisa e desenvolvimento de softwares envolvendo a sintonia de controladores PID, ainda ? uma ?rea ativa dentro do meio acad?mico e industrial. Tudo isso devido ? larga utiliza??o de controladores PID na ind?stria (96% de todos os controladores na ind?stria ainda ? PID). Ter controladores bem sintonizados e com ferramentas que possam acompanhar seus desempenhos ao longo do tempo com a possibilidade de ressintoniz?-los, ou ainda autossintoniz?-los, passar a ser um item quase que obrigat?rio para manter processos com alta produtividade e baixo custo. J? que em um mundo globalizado, o n?vel mais acirrado de concorr?ncia entre as empresas, atualmente, est? no custeio e na produtividade. Apesar de existirem diversas novas t?cnicas e ferramentas que fazem sintonia de controladores PID, neste trabalho ser? explorada esta sintonia utilizando o m?todo do rel?, devido a sua boa aceita??o no ambiente industrial, simplicidade e robustez. Al?m disto, abordaremos algumas t?cnicas para avalia??o de desempenho de malhas de controle de processos, tais como IAE, ISE, Goodhart, Vari?ncia de sinais e ?ndice de Harris. Ser? proposta neste trabalho uma ferramenta de sintonia e autossintonia PID (usando o m?todo do rel?), em especial o m?todo do rel? com histerese. Este m?todo tem apresentado sintonias com desempenhos satisfat?rios quando aplicados em plantas simuladas e reais

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-02T23:37:05Z No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-09T19:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-09T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarioSergioFreitasFerreiraCavalcante_DISSERT.pdf: 1474530 bytes, checksum: 63366d89a6b7c054fb6dc9f83148e4c4 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / Industrialmente, diversas estrat?gias e algoritmos de controle j? s?o utilizadas e registradas na literatura. Entre as t?cnicas existentes, os controladores fuzzy destacam-se pela sua capacidade de tratar de severas n?o linearidades presentes em plantas reais e por conseguir representar o conhecimento especialista, que ? impreciso e inexato matematicamente. Este trabalho estudou dois tipos de controladores fuzzy existentes, baseados no modelo Sugeno, sendo fuzzy tipo-1, aqui classificado como fuzzy convencional, e o fuzzy tipo-2. Devido a complexidade em sintonizar controladores fuzzy que apresentam uma grande quantidade de par?metros, esse trabalho se prop?e a testar diferentes m?todos de otimiza??o meta-heur?sticos para a sintonia de controladores. Para validar os controladores obtidos foi utilizado um servo motor-DC da Quanser, um problema de controle que requer precis?o e velocidade na corre??o do erro de segmento da refer?ncia. Com o intuito de comparar o comportamento dos controladores, otimizou-se um controlador PI para cada um dos sistemas. Para quantificar e qualificar cada controlador foram utilizados tr?s ?ndices de avalia??o, ITEA, IEA e o ?ndice de Goodhart, este ?ltimo utilizado por levar em considera??o tamb?m o sinal de controle aplicado na planta. Pela an?lise dos resultados obtidos, o controlador fuzzy tipo-2 apresentou ganho significativo para o controle dessa planta, quando otimizado com o m?todo PSO. Pelos resultados, pode-se tamb?m inferir que o algoritmo das formigas n?o mostrou-se adequado para esse problema, com a fun??o de avalia??o proposta. / Differents stategies and control algorithms are already tested and registered by industry. Among the existing techniques, fuzzy controllers stand out for their ability to deal with nonlinearities present in real plants. Another fuzzy also allows to best represent expert knowledge, which is mathematically inaccurate. This proposal studied the two types of fuzzy controllers, based on Sugeno Model, the fuzzy type-1 is classified as conventional fuzzy and fuzzy type-2. In this study is used optimization techniques seeking to tune controllers in order to solve one of the biggest problem in fuzzy logic, its tunning. Ant colony, particle swarm and genetic algorithm are used and evaluated to this problem. A servo motor-dc is used to validate fuzzys controllers and pi controller obtained by optimization tecniques. In order to quantify and qualify each controller, three indices were used IEA, ITEA and Goodhart index. The results obtained prove that the type-2 fuzzy controller presented significant gain for the control of this plant, when optimized with the PSO method. From the results, it can also be inferred that the ant algorithm was not adequate for this problem, with the proposed evaluation function.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-18T11:49:36Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Freire de Carvalho - 2017.pdf: 23722781 bytes, checksum: 3e99befa0116cb9ca768d092c541c055 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-18T11:50:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Freire de Carvalho - 2017.pdf: 23722781 bytes, checksum: 3e99befa0116cb9ca768d092c541c055 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-18T11:50:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Douglas Freire de Carvalho - 2017.pdf: 23722781 bytes, checksum: 3e99befa0116cb9ca768d092c541c055 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work presents study of nonlinear predictive controller, tuned by optimization process, applied to independent excitation DC motor speed control, controlled by fully controlled three phase rectifier. The methodology starts from the construction of the workbench that represents the real system followed by the development and validation of the computational model. The optimization process promotes the obtaining of optimized parameters for the nonlinear model based predictive controller to be implemented in the real process. Comparisons are made between the control technique proposed with classical control techniques, in computational and real environment. The results indicate the prominence of the proposed technique to be used in control of non-linear systems where seeks smaller errors even with disturbance insertions. / Este trabalho apresenta estudo de controlador preditivo não linear, sintonizado por processo de otimização, aplicado ao controle de velocidade de motor de corrente contínua de excitação independente acionado por retificador trifásico totalmente controlado. A metodologia parte da construção da bancada que representa o sistema real seguida pelo desenvolvimento e validação de modelo computacional. O processo de otimização, promove a obtenção de parâmetros otimizados para o controlador preditivo não linear baseado em modelos a serem implementados no processo real. São realizadas comparações entre a técnica de controle proposta com técnicas de controle clássicas, em ambiente computacional e real. Os resultados indicam a proeminência da técnica proposta a ser empregada em controle de sistemas não lineares onde busca-se menores erros mesmo com inserção de distúrbios.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-08T11:17:45Z No. of bitstreams: 1 marlonjosegomes.pdf: 2949599 bytes, checksum: bb3a544e4d1c851de6a261ca9a369c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-08T12:38:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marlonjosegomes.pdf: 2949599 bytes, checksum: bb3a544e4d1c851de6a261ca9a369c05 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T12:38:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marlonjosegomes.pdf: 2949599 bytes, checksum: bb3a544e4d1c851de6a261ca9a369c05 (MD5) Previous issue date: 2006-08-28 / Processos industriais bem como meios de produção baseados na filosofia da qualidade total, exigem controladores que trabalhem com seus parâmetros sintonizados, independente das situações de carga e distúrbios. Muito se tem discutido a respeito da sintonia de controladores PID, porém, a maioria, ainda, é utilizada em modo PI ou possuem parâmetros ajustados de forma inadequada, conduzindo a uma vida prematura dos atuadores e outros componentes do sistema. A teoria de controle já estuda controladores com algoritmo PID desde o início do século passado, sendo que diversos trabalhos comprovam a eficiência deste controlador em estruturas de controle clássicos e avançados. Apesar do controlador PID ser utilizado e estudado há muito tempo, o desempenho de malhas industriais não é satisfatório em muitos dos casos. Existem diversos critérios e índices de desempenho (IAE, ITAE, ISE, ITSE, Harris Index, tempo de estabilização, etc.) que permitem definir a eficiência de uma malha de controle. Apresenta-se neste trabalho um ambiente multifuncional, desenvolvido em C++, plataforma C++Builder, para sintonia e análise do desempenho de processos industriais simulados ou processos reais. Este ambiente pode também ser utilizado no treinamento de técnicos, operadores e engenheiros. / Industrial processes as well as the production based on the philosophy of quality assurance demand controllers that work facilities with their finely parameters, independent of the load situations and disturbances. A lot has been spoken regarding the PID controllers tuning, however, still, most is used in way PI or they possess adjusted parameters in an inadequate way, fomenting, like this, a premature life of the actuators and other components of the system. The control theory already studies controllers with PID algorithm since the beginning of last century, and several works prove controller PID’s efficiency for the classic and advanced control. In spite of PID controller to be used and studied at a long time, the acting of industrial loops is not satisfactory in many of the cases. Several criteria and acting indexes exist (IAE, ITAE,ISE, ITSE, Harris Índex, time of stabilization, etc.) that allow to define the efficiency of a control loop. Comes in this work an environment multifunctional, developed in C++, platform C++Builder, for tuning and analysis of acting of simulated industrial processes or real processes. This environment can also be used in the training of actual plant technical staff.

[pt] Enquanto muitos trabalhos de pesquisa propõem uma forma de listar um conjunto de opções de sintonia fina para uma determinada carga de trabalho, poucos oferecem uma maneira de ajudar o DBA a tomar melhores decisões ao encontrar um conjunto de ações disponíveis. TuningChef é o resultado do desenvolvimento de uma proposta do passo a passo desse processo de decisão. Dado um conjunto de opções de sintonia fina, recomendamos um subconjunto com boa proporção de custo-benefício, com contexto suficiente para que o DBA entenda a motivação por trás de cada decisão, incluindo a possibilidade de deixar o usuário construir seu próprio subconjunto e verificar o impacto esperado. Também são apresentados resultados experimentais que demonstram a importância do processo de decisão, onde dentro de um subconjunto de 50+ ações de sintonia fina sugeridas por uma ferramenta externa, apenas 8 mostram-se como benéficas para a carga de trabalho utilizada. / [en] While many research works propose a way to list a set of fine-tuning options for a given workload, only a few offer a way to help the DBA make better decisions when encountering a set of available options, especially when taking his possibilities into consideration. We propose and develop a step-by-step decision process. Given a set of fine-tuning options, we recommend a subset with good cost-benefit proportion. Enough context for the DBA accompanies the recommendation to understand its reasoning, with the possibility of letting the user build his own subset and check the expected impact. Some experimental results are also described, showing the importance of the decision step when fine tuning a database, where in a set on 50+ fine tuning actions suggested by an external tool, only 8 are considered beneficial for the a specific workload.

Made available in DSpace on 2017-07-10T16:41:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Milton Ernesto Barrios Aguilar 3.pdf: 9539969 bytes, checksum: 3ccd249e45fb24533b33236925ee74dc (MD5) Previous issue date: 2016-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increase in wind power integration into power systems is currently a general trend in many countries and the Variable-Speed Wind Turbine (VSWT) Equipped with a Doubly Fed Induction Generator System with back-to-back power converters are most often used for this purpose. There is the need for its control system to operate properly to ensure stability and to achieve the desired performance when they are subjected to different transient disturbances, which is a difficult taste due to nonlinearities and strong coupling between electrical and mechanical variables in this type of wind turbine. In this context, this work aims to tune the gains of the PI controllers that make up the control system using a collective intelligence meta-heuristic algorithm for two normal perturbations in the operation of a wind farm: a wind variation and electrical fault. For that, it was modeled the wind turbine taking advantage of detailed modeling, considering the stator voltage oriented control structure, with active and reactive power control loops and their respective current controls, all equipped with PI controllers. Therefore, a set of objective functions was generated penalizing the most important variables directly from the dynamic simulation. Next, a multi-objective PSO algorithm has been enhanced, to be used as a tuning tool. Then the algorithm was applied to the VSWT for Single-machine infinite bus system for wind speed variation and electrical fault. Finally, the robustness of the tunings was tested on the in Single-machine infinite bus system and a 32 nodes feeder. The PSO showed good ability to exploitation and intensification of the search space reaching the preset tuning requirements in all cases. Stability and satisfactory performance results were obtained for transient disturbances thanks to key variables penalty in the objective functions. The tuning resulted robust enough for variations of feeder parameters and operating conditions besides the proper stiffness coefficient of the turbine generator mechanical coupling, whenever the wind turbine was subjected to disturbances considered in the tuning. It is also noted that exploring the objective functions and the algorithm itself can attain a large improvement in the performance of the tuned wind turbine control system for wind variations and electrical faults / O aumento da integração da geração eólica em sistemas elétricos de potência é atualmente uma tendência generalizada em muitos países e os Aerogeradores de Velocidade Variáveis (AVV) com Geradores de Indução de Dupla Alimentação (DFIG) com conversores de potência de tipo back-to-back são os mais empregados para este fim. Existe a necessidade de que seu sistema de controle atue corretamente para garantir a estabilidade e obter o desempenho desejado quando estes são submetidos a diferentes perturbações transitórias, o que resulta difícil devido às não-linearidades e à forte relação entre as grandezas elétricas e mecânicas deste tipo de aerogerador. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo a sintonia dos ganhos dos controladores PI que compõem o sistema de controle, utilizando um algoritmo meta-heurístico de inteligência coletiva, para duas perturbações normais na operação de uma usina eólica: variação de vento e falta elétrica. Para isso, foi modelado o DFIG aproveitando modelos detalhados, considerando a estrutura de controle orientada pela tensão do estator, com malhas de controle de potência ativa e reativa e seus respetivos controles de correntes, todas equipadas com controladores tipo PI. Logo foi gerado um conjunto de funções objetivos, penalizando diretamente das simulação dinâmica as variáveis de maior importância. A seguir, foi aprimorado um algoritmo PSO multi-objetivo, o qual é utilizado como ferramenta de sintonia. Em seguida, o algoritmo foi aplicado ao DFIG na configuração máquina barra-infinita para variação de vento e falta elétrica. Finalmente foi testada a robustez das sintonias obtidas no sistema de máquina barra-infinita e em um alimentador de 32 nós. O PSO apresentou uma boa capacidade de exploração e intensificação do espaço de busca alcançando os requisitos de sintonia preestabelecidos em todos os casos. Os resultados de estabilidade e desempenhos foram satisfatórios para as perturbações transitórias utilizadas graças à penalização de variáveis chaves nas funções objetivos. A sintonia resultou suficientemente robusta para variações de parâmetros do alimentador e de condições operativas, além do próprio coeficiente de rigidez do acoplamento mecânico turbina-gerador, sempre que a usina esteja submetida a perturbações consideradas na sintonia. Observa-se também que explorando as funções objetivo e o próprio algoritmo pode-se atingir uma ampla melhoria no desempenho do sistema de controle do DFIG sintonizado para as variações de vento e faltas elétricas. Palavras-chave: Geração Eólica, Aerogeradores