71 |
A Wireless Sensor for Fault Detection and Diagnosis of Internal Combustion EnginesHodgins, Sean 11 1900 (has links)
A number of non-invasive fault detection and diagnosis (FDD) techniques have been researched and have proven to have worked well in classifying faults in internal combustion engines (ICE) and other mechanical and electrical systems. These techniques are an integral step to creating more robust and accurate methods of determining where or how a fault has or will occur in such systems. These FDD techniques have the potential to not only save time avoiding a tear-down of a costly machine, but could potentially add another layer of safety in detecting and diagnosing a fault much earlier than was possible before.
Looking at the previous research methods and the systems they used to acquire this data, it is a natural progression to try and make a system which is able to encapsulate all of these ideologies into one inexpensive module capable of integrating itself into the advanced set of FDD. This thesis follows along with the development of a new wireless sensor that is developed specifically for the use in FDD for ICE and other mechanical systems. A new set of software and firmware is created for the system to be able to be incorporated into previously designed algorithms.
After creating and manufacturing the sensor it is put to the test by incorporating it into several Artificial Neural Networks (ANN) and comparing the results to previous experiments done with previous research equipment. Using vibration data acquired from a running engine to train a neural network, the wireless sensor was able to perform equally as well as its expensive counter parts. It proved to have the ability to achieve 100% accuracy in classifying specific engine faults. The performance of three ANN training algorithms, Levenberg-Marquardt (LM), extended Kalman Filter (EKF), and Smooth Variable Structure filter (SVSF), were tested and compared. Adding to the feasibility of a standalone system the wireless sensor was tested in a live environment as a method of instant ICE fault detection. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)
|
72 |
Conception Electromagnétique d'une gamme d'actionneurs Linéaires Tubulaires à Réluctance VariableEL AMRAOUI, Lilia 18 December 2002 (has links) (PDF)
Ce travail présente une méthodologie de conception optimisée développée pour les actionneurs pas à pas linéaires tubulaires à réluctance variable, ainsi qu'une stratégie de commande assurant un positionnement précis en pas entier et en micro-pas. La démarche de conception optimisée permet de dimensionner des structures répondant à des cahiers de charges diversifiés et de trouver des solutions optimales et robustes pour des problèmes de positionnement linéaire. La robustesse de ces structures est étudiée par rapport aux incertitudes de modélisation et aux dispersions de fabrication. Ces études sont conduites en s'appuyant sur la méthode des plans d'expériences. La stratégie de commande développée assure un couplage entre les équations mécaniques et magnétiques grâce à l'utilisation de surfaces de réponses donnant la force électromagnétique développée par l'actionneur en fonction de la position du mobile et des courants d'alimentation des phases. La force est calculée à partir d'un modèle éléments finis axisymétrique. Une comparaison est faite sur un prototype construit dans ce but.
|
73 |
Algoritmos Genéticos para Síntese de Filtros Aplicados em Controle por Modo Deslizante. / Genetic Algorithms for Synthesis of Filters Applied in a Sliding Mode Control.Felipe da Trindade do Nascimento 20 July 2010 (has links)
Nesta Dissertação propõe-se a aplicação de algoritmos genéticos para a síntese de filtros
para modular sinais de controladores a estrutura variável e modo deslizante. A modulação
do sinal de controle reduz a amplitude do sinal de saída e, consequentemente, pode
reduzir o consumo de energia para realizar o controle e o chattering. Esses filtros também
são aplicados em sistemas que possuem incertezas paramétricas nos quais nem todas as
variáveis de estado são medidas. Nesses sistemas, as incertezas nos parâmetros podem
impedir que seus estados sejam estimados com precisão por observadores. A síntese
desses filtros necessita da obtenção da envoltória, que é o valor máximo da norma de cada
resposta impulsiva admissível no sistema. Após este passo, é sintetizado um filtro que
seja um majorante para a envoltória. Neste estudo, três métodos de busca da envoltória
por algoritmos genéticos foram criados. Um dos métodos é o preferido, pois apresentou
os melhores resultados e o menor tempo computacional. / This thesis proposes the application of genetic algorithms for the synthesis of filters which
modulate signals of variable structure sliding mode controllers. The modulation of the
control signal reduces the amplitude of the output signal and thus can reduce power
consumption and chattering. These filters are also applied to systems with parametric
uncertainties and unmeasured state variables. In these systems, the uncertainties can
impair the accurate estimation of the state by means of observers. For the synthesis of
these filters, it is necessary to obtain the envelope which is the maximum norm of each
impulse response admissible for the system. After this step, a filter is synthesized to be
an upper bound for the envelope. In this study, three methods of search of the envelope
by genetic algorithms were developed. One of these methods has been giving the best
results and needs the least computational time.
|
74 |
Aplicações de controle vetorial e análise da robustez em motores de indução trifásicos com atraso no controle /Garcia, Saulo Crnkowise. January 2018 (has links)
Orientador: Falcondes José Mendes de Seixas / Resumo: O foco principal deste trabalho é a investigação de métodos de controle capazes de rejeitar perturbações, incertezas e influências degenerativas do atraso no problema referente ao controle vetorial por campo orientado do Motor de Indução Trifásico (MIT), através de um modelo matemático não linear deste. Dá-se ênfase à utilização do método de controle Proporcional-Integral em conjunto com o Controle com Estrutura Variável e Modos Deslizantes, sendo que este tem como principal característica a rejeição de perturbações e incertezas. São realizadas análises da robustez da estabilidade e também das influências que as incertezas e atrasos exercem sobre o comportamento dinâmico deste sistema. Para corroborar com as análises, são feitas simulações utilizando exemplos numéricos num sistema linear de ordem dois e aplicações no MIT através de um modelo matemático não linear. / Abstract: This work deals the investigation of control methods capable of rejecting perturbations, uncertainties and degenerative influence of input time-delay in the Three-phase Induction Motor (TIM) vector control problem, through a nonlinear mathematical model. The main focus is the use of the Proportional-Integral control method in conjunction with the Variable Structure Control with Sliding Mode, which has as main characteristic the rejection of perturbations and uncertainties. Analyzes are performed on the stability robustness and also on the influence that the uncertainties and input time-delay on the dynamic behavior of this system. In order to corroborate with the analyzes simulations are made using numerical examples of two-order linear system and applications in a non-linear mathematical model of a Three-phase Induction Motor. / Doutor
|
75 |
Algoritmos Genéticos para Síntese de Filtros Aplicados em Controle por Modo Deslizante. / Genetic Algorithms for Synthesis of Filters Applied in a Sliding Mode Control.Felipe da Trindade do Nascimento 20 July 2010 (has links)
Nesta Dissertação propõe-se a aplicação de algoritmos genéticos para a síntese de filtros
para modular sinais de controladores a estrutura variável e modo deslizante. A modulação
do sinal de controle reduz a amplitude do sinal de saída e, consequentemente, pode
reduzir o consumo de energia para realizar o controle e o chattering. Esses filtros também
são aplicados em sistemas que possuem incertezas paramétricas nos quais nem todas as
variáveis de estado são medidas. Nesses sistemas, as incertezas nos parâmetros podem
impedir que seus estados sejam estimados com precisão por observadores. A síntese
desses filtros necessita da obtenção da envoltória, que é o valor máximo da norma de cada
resposta impulsiva admissível no sistema. Após este passo, é sintetizado um filtro que
seja um majorante para a envoltória. Neste estudo, três métodos de busca da envoltória
por algoritmos genéticos foram criados. Um dos métodos é o preferido, pois apresentou
os melhores resultados e o menor tempo computacional. / This thesis proposes the application of genetic algorithms for the synthesis of filters which
modulate signals of variable structure sliding mode controllers. The modulation of the
control signal reduces the amplitude of the output signal and thus can reduce power
consumption and chattering. These filters are also applied to systems with parametric
uncertainties and unmeasured state variables. In these systems, the uncertainties can
impair the accurate estimation of the state by means of observers. For the synthesis of
these filters, it is necessary to obtain the envelope which is the maximum norm of each
impulse response admissible for the system. After this step, a filter is synthesized to be
an upper bound for the envelope. In this study, three methods of search of the envelope
by genetic algorithms were developed. One of these methods has been giving the best
results and needs the least computational time.
|
76 |
Estudo comparativo de estrat?gias de controle aplicadas a um gerador s?ncronoJacome, Isac Calistrato 25 June 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-03T15:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1
IsacCJ_DISSERT.pdf: 1949059 bytes, checksum: dd9548aaca6ef14a8a29ea281a293986 (MD5)
Previous issue date: 2012-06-25 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The robustness and performance of the Variable Structure Adaptive Pole Placement
Controller are evaluated in this work, where this controller is applied to control
a synchronous generator connected to an infinite bus. The evaluation of the robustness
of this controller will be accomplished through simulations, where the control
algorithm was subjected to adverse conditions, such as: disturbances, parametric
variations and unmodeled dynamic. It was also made a comparison of this control
strategy with another one, using classic controllers. In the simulations, it is used a
coupled model of the synchronous generator which variables have a high degree of
coupling, in other words, if there is a change in the input variables of the generator,
it will change all outputs simultaneously. The simulation results show which control
strategy performs better and is more robust to disturbances, parametric variations
and unmodeled dynamics for the control of Synchronous Generator / A robustez e o desempenho do Controlador Adaptativo por Posicionamento de
Polos e Estrutura Variavel s?o avaliados neste trabalho, onde este controlador e
aplicado para o controle de um Gerador Sncrono conectado a um barramento infi-
nito. A avaliac?o da robustez deste controlador sera realizada atraves de simulac?es,
onde o algoritmo de controle foi submetido a condic?es adversas, tais como: perturba
c?es, variac?es parametricas e din?mica n?o modelada. Tambem foi feita uma
comparac?o desta estrategia de controle, com outra utilizando controladores classicos.
Nas simulac?es, e utilizado o modelo acoplado do gerador sncrono, onde suas
variaveis apresentam um alto grau de acoplamento, ou seja, se houver alterac?o em
uma das variaveis de entrada do gerador todas as suas sadas ser?oo alteradas simultaneamente.
Os resultados das simulac?es demonstram qual estrategia de controle
apresenta melhor desempenho, e e mais robusta a perturbac?es, variac?es parametricas
e din?mica n?o modelada para o controle do Gerador S?ncrono
|
77 |
T?cnica de controle adaptativo robusto aplicada a filtros ativos de pot?ncia e paraleloBraz, ?rico Cadineli 26 March 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1
EricoCB_DISSERT.pdf: 1960043 bytes, checksum: 7c0ebefa8d09683721a890c3c7d00bbb (MD5)
Previous issue date: 2010-03-26 / The Methods for compensation of harmonic currents and voltages have been widely used since these methods allow to reduce to acceptable levels the harmonic distortion in the voltages or currents in a power system, and also compensate reactive. The reduction of harmonics and reactive contributes to the reduction of losses in transmission lines and electrical machinery, increasing the power factor, reduce the occurrence of overvoltage and overcurrent. The active power filter is the most efficient method for compensation of harmonic currents and voltages. The active power filter is necessary to use current and voltage controllers loop. Conventionally, the current and voltage control loop of active filter has been done by proportional controllers integrative. This work, investigated the use of a robust adaptive control technique on the shunt
active power filter current and voltage control loop to increase robustness and improve the performance of active filter to compensate for harmonics. The proposed control scheme
is based on a combination of techniques for adaptive control pole placement and variable structure. The advantages of the proposed method over conventional ones are: lower total
harmonic distortion, more flexibility, adaptability and robustness to the system. Moreover, the proposed control scheme improves the performance and improves the transient of
active filter. The validation of the proposed technique was verified initially by a simulation program implemented in C++ language and then experimental results were obtained using
a prototype three-phase active filter of 1 kVA / Os m?todos para compensa??o de correntes e tens?es harm?nicas v?m sendo bastante utilizados, visto que esses m?todos permitem reduzir a n?veis aceit?veis as distor??es harm?nicas nas tens?es ou correntes em um sistema el?trico de pot?ncia, e ainda, compensar reativos. A redu??o de harm?nicas e reativos contribuem para: a diminui??o das perdas
nas linhas de transmiss?o e nas m?quinas el?tricas, o aumento do fator de pot?ncia e a redu??o de ocorr?ncias de sobretens?es e sobrecorrentes. O filtro ativo de pot?ncia ? o
m?todo mais eficiente para compensa??o de correntes e tens?es harm?nicas. No filtro ativo de pot?ncia ? necess?ria a utiliza??o de controladores para as malhas de corrente e
tens?o. Convencionalmente, o controle dessas malhas tem sido feito por controladores proporcionais integrativos.
Neste trabalho, ? investigado o uso de uma t?cnica de controle adaptativo robusto nas malha de corrente e tens?o, do filtro ativo de pot?ncia em paralelo trif?sico, para aumentar
a robustez e melhorar o desempenho desse filtro ativo na compensa??o de harm?nicos. A t?cnica de controle proposta ? baseada na combina??o das t?cnicas de controle adaptativo
por posicionamento de p?los e de estrutura vari?vel. As vantagens do m?todo proposto sobre os convencionais s?o: menor taxa de distor??o harm?nica, maior flexibilidade, capacidade de adapta??o e robustez para o sistema. Al?m disso, a t?cnica de controle proposta aumenta o desempenho e melhora o transit?rio do filtro ativo. A valida??o da t?cnica
proposta foi verificada inicialmente atrav?s de um programa de simula??o implementado em linguagem C ++ e em seguida foram obtidos resultados experimentais usando um prot?tipo de um filtro ativo trif?sico de 1 kVA
|
78 |
Uma proposta de um controlador adaptativo por posicionamento de p?los e estrutura vari?velSilva J?nior, Francisco das Chagas da 28 July 2005 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
FranciscoCSJ.pdf: 396492 bytes, checksum: c7b91bb21a15450749eb2738a17c2f3e (MD5)
Previous issue date: 2005-07-28 / There are two main approaches for using in adaptive controllers. One is the so-called model reference adaptive control (MRAC), and the other is the so-called adaptive pole placement control (APPC). In MRAC, a reference model is chosen to generate the desired trajectory that the plant output has to follow, and it can require cancellation of the plant zeros. Due to its flexibility in choosing the controller design methodology (state feedback, compensator design, linear quadratic, etc.) and the adaptive law (least squares, gradient, etc.), the APPC is the most general type of adaptive control. Traditionally, it has been developed in an indirect approach and, as an advantage, it may be applied to non-minimum phase plants, because do not involve plant zero-pole cancellations. The integration to variable structure systems allows to aggregate fast transient and robustness to parametric uncertainties and disturbances, as well. In this work, a variable structure adaptive pole placement control (VS-APPC) is proposed. Therefore, new switching laws are proposed, instead of using the traditional integral adaptive laws. Additionally, simulation results for an unstable first order system and simulation and practical results for a three-phase induction motor are shown / Existem dois m?todos principais para a constru??o de controladores adaptativos. Um deles ? o controle adaptativo por modelo de refer?ncia (MRAC) e o outro ? o controle adaptativo por posicionamento de p?los (APPC). No MRAC, um modelo de refer?ncia ? escolhido para gerar a trajet?ria desejada que o sinal de sa?da da planta deve seguir, e ele pode requerer o cancelamento de zeros da planta. Devido a sua flexibilidade em escolher a metodologia de projeto do controlador (realimenta??o de estado, projeto de compensador, linear quadr?tico, etc.) e a lei adaptativa (m?nimos quadrados, m?todo do gradiente, etc.), o APPC ? o tipo mais geral de controle adaptativo. Tradicionalmente, vem sendo desenvolvido em uma abordagem indireta e, como uma vantagem, pode ser aplicado a plantas de fase n?o-m?nima, j? que n?o envolve cancelamentos de zeros e p?los. A integra??o aos sistemas com estrutura vari?vel permite agregar rapidez no transit?rio e robustez ?s varia??es param?tricas e perturba??es. O objetivo deste trabalho ? desenvolver um controlador adaptativo por posicionamento de p?los e estrutura vari?vel (VS-APPC). Portanto, s?o propostas leis chaveadas em substitui??o ?s leis adaptativas integrais tradicionais. Adicionalmente, s?o apresentadas simula??es para uma planta de primeira ordem inst?vel, assim como simula??es e resultados pr?ticos da aplica??o da t?cnica proposta a um motor de indu??o trif?sico
|
79 |
Controlador adaptativo por posicionamento de p?los e estrutura vari?vel aplicado ao controle de geradores e?licos baseados em m?quina de indu??o duplamente alimentadaHonda, Daniel Wanderley 13 September 2013 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1
DanielWH_DISSERT.pdf: 3818359 bytes, checksum: ac34198b688307ffda10243b5ad47c74 (MD5)
Previous issue date: 2013-09-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In the last decade, the renewable energy sources have present a major propulsion in
the world due to several factors: political, environmental, financial and others. Within this
context, we have in particular the energy obtained through wind, wind energy - that has
highlighted with rapid growth in recent years, including in Brazil, mostly in the Northeast,
due to it s benefit-cost between the clean energies. In this context, we propose to compare
the variable structure adaptive pole placement control (VS-APPC) with a traditional
control technique proportional integral controller (PI), applied to set the control of machine
side in a conversion system using a wind generator based on Double-Fed Induction
Generator (DFIG). Robustness and performance tests were carried out to the uncertainties
of the internal parameters of the machine and variations of speed reference. / As fontes de energia renov?veis t?m, na ?ltima d?cada, ganho uma grande propuls?o
em todo o mundo devido aos mais diversos fatores: pol?ticos, ambientais, financeiros, entre
outros. Dentro deste universo, temos, em especial, a energia obtida atrav?s do vento,
energia e?lica - que tem se destacado com um crescimento vertiginoso nos ?ltimos anos,
inclusive no Brasil, principalmente na regi?o Nordeste, devido ao seu custo-benef?cio
entre as energias "limpas". Neste cen?rio, prop?e-se a compara??o do controlador por
posicionamento de polos e estrutura vari?vel (VS-APPC) com o controlador proporcional
integral (PI) aplicados em um sistema de convers?o de energia e?lica que utiliza um gerador
de indu??o duplamente alimentado (Double-Fed Induction Generator- DFIG). Testes
de robustez e desempenho foram realizados com incertezas nos par?metros da m?quina e
varia??es de refer?ncia de velocidade
|
80 |
Estimátor v systému regulace s proměnlivou strukturou / Estimator in control systems with variable structureDvořáček, Martin January 2008 (has links)
The thesis write about the linear discrete time incremental estimators. These are used for the choice of the best control system in systems with variable structure and further for direct control with status controller. There is an application of this on physical plane. In this paper PID variation controllers are discussed and optimized using Nelder-Mead Simplex Method. Feedback control with optimal PID is compared with control using linear discrete incremental estimators and status regulator.
|
Page generated in 0.0941 seconds