Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-21T16:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1
221787.pdf: 799150 bytes, checksum: 9264d780d083ba64fcccb99666546eb6 (MD5) / O sistema de controle via redes (Network Control Systems - NCS), consiste em malhas de controle realimentado sob um sistema de comunicação, sendo uma área de pesquisa multid iscip linar que integra as redes de comunicação, sistemas de tempo real e sistemas de controle. Neste trabalho é demonstrada a análise do impacto dos atrasos induzidos pelas redes de comunicação em NCS, como também a apresentação de metodologias de projetos com a simulação deste sistema, objetivando garantir desempenho e estabilidades aceitáveis em malhas de controle. As redes de comunicação são estudadas através das propriedades temporais do escalonamento de mensagens em tempo real, análogas ao escalonamento de tarefas de tempo real numa CPU (Central Processing Unit). São abordados três tipos de redes de comunicação em tempo real de padrão aberto e analisado o tempo de resposta das mensagens. Analisou-se o impacto do instante de amostragem e atraso sobre o desempenho de controle em sistemas de controle por computador e a problemática de sistemas de controle via redes, através de diferentes arquiteturas de NCS; além de ter-se demonstrado um estudo de caso do impacto das redes sobre o desempenho de NCS. Apresentou-se também métodos de projeto NCS baseado no WCRT (Worst Case Response Time) ou tempo de resposta das instâncias de mensagens no pior caso. O método apresentado permite ao projetista especificar um controlador em função do instante de amostragem e atraso de entrada-saída. Baseado nos conceitos de Margem de Atraso e Margem de Jitter para análise de estabilidade e projeto de sistemas de controle em tempo real, desenvolveu-se nesta tese uma inovação na aplicação de NCS.
Network Control Systems NCS consist in feedback control system closed over a communication network and is a multidisciplinary area that integrates the communication networks, real-time systems and control systems. In this work, are shown analysis of impact induced for delays in communication networks supporting NCS, as also the presentation of projects methodologies with system
simulation, goal to guarantee acceptable performance and stabilities in control loops. The communication networks are studied with its real-time scheduling properties of messages, with analogous properties of real-time scheduling for tasks in CPU (Central Processing Unit). Three types real-time communication networks are defined and used the worst case response time over messages are studied. The analysis of impact at sampling instant and control delay over control performance in computer control systems and an extension to network control systems were realized, across the different NCS architectures, showing the case studies of network impact over NCS performance. Some NCS projects methodology based on WCRT (Worst Case Response Time) were presented and other method that allows designer to specify a controller in function of sampling period and input-output delay.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/87192 |
| Date | January 2004 |
| Creators | Santos, Max Mauro Dias |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Stemmer, Marcelo Ricardo, Carvalho, Francisco Vasques de |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | vii, 110 f.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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