Aplicação prática do método de sintonia de controladores PID utilizando o método do relé com histerese

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

Metodologia para re-sintonia de controladores PID industriais

The present work has as objective to present a method of project and implementation of controllers PID, based on industrial instrumentation. An automatic system of auto-tunning of controllers PID will be presented, for systems of first and second order. The software presented in this work is applied in controlled plants by PID controllers implemented in a CLP. Software is applied to make the auto-tunning of the parameters of controller PID of plants that need this tunning. Software presents two stages, the first one is the stage of identification of the system using the least square recursive algorithm and the second is the stage of project of the parameters of controller PID using the root locus algorithm. An important fact of this work is the use of industrial instrumentation for the accomplishment of the experiments. The experiments had been carried through in controlled real plants for controllers PID implemented in the CLP. Thus has not only one resulted obtained with theoreticians experiments made with computational programs, and yes resulted obtained of real systems. The experiments had shown good results gotten with developed software

Aplicação de algoritmos genéticos para sintonia de controladores

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Sintonia de controladores baseada em Sistemas de Inferência Difusa

Este trabalho de pesquisa e desenvolvimento tem como fundamento principal o Conceito de Controlo por Lógica Difusa. Utilizando as ferramentas do software Matlab, foi possível desenvolver um controlador com base na inferência difusa que permitisse controlar qualquer tipo de sistema físico real, independentemente das suas características. O Controlo Lógico Difuso, do inglês “Fuzzy Control”, é um tipo de controlo muito particular, pois permite o uso simultâneo de dados numéricos com variáveis linguísticas que tem por base o conhecimento heurístico dos sistemas a controlar. Desta forma, consegue-se quantificar, por exemplo, se um copo está “meio cheio” ou “meio vazio”, se uma pessoa é “alta” ou “baixa”, se está “frio” ou “muito frio”. O controlo PID é, sem dúvida alguma, o controlador mais amplamente utilizado no controlo de sistemas. Devido à sua simplicidade de construção, aos reduzidos custos de aplicação e manutenção e aos resultados que se obtêm, este controlador torna-se a primeira opção quando se pretende implementar uma malha de controlo num determinado sistema. Caracterizado por três parâmetros de ajuste, a saber componente proporcional, integral e derivativa, as três em conjunto permitem uma sintonia eficaz de qualquer tipo de sistema. De forma a automatizar o processo de sintonia de controladores e, aproveitando o que melhor oferece o Controlo Difuso e o Controlo PID, agrupou-se os dois controladores, onde em conjunto, como poderemos constatar mais adiante, foram obtidos resultados que vão de encontro com os objectivos traçados. Com o auxílio do simulink do Matlab, foi desenvolvido o diagrama de blocos do sistema de controlo, onde o controlador difuso tem a tarefa de supervisionar a resposta do controlador PID, corrigindo-a ao longo do tempo de simulação. O controlador desenvolvido é denominado por Controlador FuzzyPID. Durante o desenvolvimento prático do trabalho, foi simulada a resposta de diversos sistemas à entrada em degrau unitário. Os sistemas estudados são na sua maioria sistemas físicos reais, que representam sistemas mecânicos, térmicos, pneumáticos, eléctricos, etc., e que podem ser facilmente descritos por funções de transferência de primeira, segunda e de ordem superior, com e sem atraso.

Proposição e avaliação de um método baseado em projeção de luz para reconstrução e análise da superfície do tronco durante a respiração

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Avaliação de um método de cromatografia em fase gasosa head space e estudo da estabilidade do etanol em amostras de sangue

The ethanol is the most overused psychoactive drug over the world; this fact makes it one of the main substances required in toxicological exams nowadays. The development of an analytical method, adaptation or implementation of a method known, involves a process of validation that estimates its efficiency in the laboratory routine and credibility of the method. The stability is defined as the ability of the sample of material to keep the initial value of a quantitative measure for a defined period within specific limits when stored under defined conditions. This study aimed to evaluate the method of Gas chromatography and study the stability of ethanol in blood samples, considering the variables time and temperature of storage, and the presence of preservative and, with that check if the conditions of conservation and storage used in this study maintain the quality of the sample and preserve the originally amount of analyte present. Blood samples were collected from 10 volunteers to evaluate the method and to study the stability of ethanol. For the evaluation of the method, part of the samples was added to known concentrations of ethanol. In the study of stability, the other side of the pool of blood was placed in two containers: one containing the preservative sodium fluoride 1% and the anticoagulant heparin and the other only heparin, was added ethanol at a concentration of 0.6 g/L, fractionated in two bottles, one being stored at 4ºC (refrigerator) and another at -20ºC (freezer), the tests were performed on the same day (time zero) and after 1, 3, 7, 14, 30 and 60 days of storage. The assessment found the difference in results during storage in relation to time zero. It used the technique of headspace associated with gas chromatography with the FID and capillary column with stationary phase of polyethylene. The best analysis of chromatographic conditions were: temperature of 50ºC (column), 150ºC (jet) and 250ºC (detector), with retention time for ethanol from 9.107 ± 0.026 and the tercbutanol (internal standard) of 8.170 ± 0.081 minutes, the ethanol being separated properly from acetaldehyde, acetone, methanol and 2-propanol, which are potential interfering in the determination of ethanol. The technique showed linearity in the concentration range of 0.01 and 3.2 g/L (0.8051 x + y = 0.6196; r2 = 0.999). The calibration curve showed the following equation of the line: y = x 0.7542 + 0.6545, with a linear correlation coefficient equal to 0.996. The average recovery was 100.2%, the coefficients of variation of accuracy and inter intra test showed values of up to 7.3%, the limit of detection and quantification was 0.01 g/L and showed coefficient of variation within the allowed. The analytical method evaluated in this study proved to be fast, efficient and practical, given the objective of this work satisfactorily. The study of stability has less than 20% difference in the response obtained under the conditions of storage and stipulated period, compared with the response obtained at time zero and at the significance level of 5%, no statistical difference in the concentration of ethanol was observed between analysis. The results reinforce the reliability of the method of gas chromatography and blood samples in search of ethanol, either in the toxicological, forensic, social or clinic

Sintonia automática de controladores PID: uma abordagem neuro - genética

Dissertação de dout. em Electrónica e Computação, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2004

Valores de predição da avaliação neurológica e ultra-sonográfica cerebral neonatal em relação ao desenvolvimento de prematuros de muito baixo peso

OBJETIVO: Verificar os valores de predição de dois exames (neurológico e ultra-sonográfico) realizados no período neonatal, em relação ao desenvolvimento neuromotor e cognitivo de prematuros. MÉTODO: Foram estudados 70 prematuros com peso de nascimento inferior a 1.500g. A média do peso de nascimento e idade gestacional foram, respectivamente, 1.185g (DP:180) e 32,2 semanas (DP:1,4). Foi realizada avaliação neurológica pelo método de Dubowitz e Dubowitz e ultra-sonografia cerebral por volta de 40 semanas de idade corrigida. Após a alta do berçário estas crianças foram acompanhadas no ambulatório de seguimento. RESULTADOS: Com idade média de 21 meses (DP: 4,9) corrigidos para a prematuridade, 25,7% das crianças apresentaram comprometimento neuromotor, e 20,3%, alteração cognitiva. O exame neurológico neonatal foi mais sensível que específico em relação à alteração neuromotora (sensibilidade:77,7%, especificidade:57,6%), e cognitiva (sensibilidade: 78,5%, especificidade: 56,4%), e apresentou baixo valor de predição tanto para alteração neuromotora (38,9%) quanto cognitiva (31,4%). A ultra-sonografia apresentou elevada especificidade tanto para o desenvolvimento neuromotor (92,3%) quanto cognitivo (89,1%). O valor preditivo da ultra-sonografia foi satisfatório para anormalidades neuromotoras (69,2%), porém baixo para as alterações cognitivas (50,0%). CONCLUSÃO: A associação dos dois exames com resultados anormais apresentou valores de predição mais elevados para as anormalidades nas duas áreas do desenvolvimento.

A amostragem na avaliação das lixas-do-coqueiro

A avaliação das doenças foliares do coqueiro (Cocos nucifera L.), conhecidas como lixa-grande e lixa-pequena (verrugoses), causadas por Sphaeredothis acrocomiae e Phyllachora torrendiella, respectivamente, depara-se com o problema do método de amostragem, uma vez que não existe um método consensual em uso. Este trabalho foi realizado com o objetivo de comparar dois métodos de coleta de amostras mais utilizados na avaliação dessas doenças: método A: coleta de seis folíolos/planta, em uma única folha; método B: coleta de seis folíolos/planta, um em cada folha. O estudo foi desenvolvido a partir de três amostras de 300 folíolos (dez plantas x cinco folhas x seis folíolos), coletados em três genótipos de coqueiro, nos quais foi determinado o número de estromas da lixa-grande e da lixa-pequena. Com base nesses dados, estimaram-se as variâncias de folhas dentro de plantas e folíolos dentro de folhas e plantas, necessárias para os cálculos das estimativas das médias amostrais nos dois métodos em comparação, além de outras alternativas formuladas. Em ambas as lixas, em todos os genótipos, as estimativas da variância da média amostral calculadas pelo método A foram superiores às calculadas pelo método B, o que comprova que este último é mais eficaz que o primeiro. Outros tamanhos de amostra também foram avaliados e comparados ao método B, e constatou-se que amostras de seis folhas/planta, coletando-se, em cada uma, dois ou três folíolos, reduzem a variância amostral em 20% ou 30%, respectivamente, podendo, portanto, ser utilizadas com mais eficiência.

Produção de geléia de jambolão (Syzygium cumini Lamarck): processamento, parâmetros físico - químicos e avaliação sensorial

A fruta jambolão (Syzygium cumini Lamarck) é uma fruta de coloração roxa intensa e sabor agradável. Dado que não há na literatura nenhum relato de seu aproveitamento industrial, a produção de geléia de jambolão tornou-se uma interessante atividade de pesquisa. Este trabalho objetivou a elaboração e a avaliação das características físico-químicas e sensoriais da geléia obtida do jambolão. A fruta apresentou a seguinte composição química: cinzas, 0,34%; lipídeos, 0,30%; proteínas, 0,67%; carboidratos, 10,07%; fibras, 0,28%; umidade, 87,75%; frutose, 0,4%; glicose, 0,6%; antocianinas totais, 0,276%; substâncias pécticas, 0,245%; acidez titulável, 5,91%; sólidos solúveis, 9,00%; e pH, 3,9. A geléia obtida apresentou a seguinte composição: açúcares redutores, 20,99%; não-redutores, 18,01%; açúcares totais, 39,00%; pH, 3,42; sólidos solúveis, 67ºBrix; acidez titulável, 5,47%; e umidade, 29,63%. A análise sensorial foi realizada por uma equipe de 50 provadores não treinados que avaliaram os atributos cor, aparência, odor, textura, sabor e avaliação global, pelo método de escala hedônica com nove pontos. Os resultados obtidos mostraram que o atributo cor foi o que mais agradou aos provadores, o atributo odor foi o menos apreciado. Em conclusão, o estudo de análise sensorial revelou uma aceitação satisfatória da geléia de jambolão.

Identificação de sistemas contínuos utilizando o método dos momentos de Poisson

A maioria dos métodos de síntese e sintonia de controladores, bem como métodos de otimização e análise de processos necessitam de um modelo do processo em estudo. A identificação de processos é portanto uma área de grande importância para a engenharia em geral pois permite a obtenção de modelos empíricos dos processos com que nos deparamos de uma forma simples e rápida. Mesmo não utilizando leis da natureza, os modelos empíricos são úteis pois descrevem o comportamento específico de determinado processo. Com o rápido desenvolvimento dos computadores digitais e sua larga aplicação nos sistemas de controle em geral, a identificação de modelos discretos foi amplamente desenvolvida e empregada, entretanto, modelos discretos não são de fácil interpretação como os modelos contínuos pois a maioria dos sistema com que lidamos são de representação contínua. A identificação de modelos contínuos é portanto útil na medida que gera modelos de compreensão mais simples. A presente dissertação estuda a identificação de modelos lineares contínuos a partir de dados amostrados discretamente. O método estudado é o chamado método dos momentos de Poisson. Este método se baseia em uma transformação linear que quando aplicada a uma equação diferencial ordinária linear a transforma em uma equação algébrica evitando com isso a necessidade do cálculo das derivadas do sinais de entrada e saída Além da análise detalhada desse método, onde demonstramos o efeito de cada parâmetro do método de Poisson sobre o desempenho desse, foi realizado também um estudo dos problemas decorrentes da discretização de sinais contínuos, como por exemplo o efeito aliasing decorrente da utilização de tempos de amostragem muito grandes e de problemas numéricos da identificação de modelos discretos utilizando dados com tempos de amostragem muito pequenos de forma a destacar as vantagens da identificação contínua sobre a identificação discreta Também foi estudado um método para compensar a presença de offsets nos sinais de entrada e saída, método esse inédito quando se trata do método dos momentos de Poisson. Esse trabalho também comprova a equivalência entre o método dos momentos de Poisson e uma metodologia apresentada por Rolf Johansson em um artigo de 1994. Na parte final desse trabalho são apresentados métodos para a compensação de erros de modelagem devido à presença de ruído e distúrbios não medidos nos dados utilizados na identificação. Esses métodos permitem que o método dos momentos de Poisson concorra com os métodos de identificação discretos normalmente empregados como por exemplo ARMAX e Box-Jenkins.

Avaliação de impacto do Programa Bilhete Único Intermunicipal do Estado do Rio de Janeiro

Este trabalho objetiva verificar o impacto na renda gerado pelo programa de subsídio tarifário para passageiros de transporte intermunicipal da região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro (RMRJ), denominado Programa Bilhete Único Intermunicipal (BUI). Para cálculo do impacto foi utilizada a arrecadação do ICMS do comércio varejista como “proxy” da renda. O método para cálculo do impacto foi o de diferença de diferença (DD) para três definições distintas de grupos de tratamento e controle, considerando o período de janeiro de 2006 a janeiro de 2010 como pré-intervenção e fevereiro de 2010 a dezembro de 2014 como pós-intervenção. A primeira definição comparou a evolução de arrecadação do tributo entre os municípios participantes do programa e os municípios fluminenses situados na região limítrofe à RMRJ como grupo de controle. O segundo exercício manteve o mesmo grupo de controle, porém utilizou apenas os municípios sujeitos à intervenção situados a mais de 30 km de distância da capital Rio de Janeiro como grupo de tratamento. Por fim, como teste de robustez, os grupos de tratamento e controle foram selecionados utilizando o método de pareamento (matching). Através de três variações do modelo de DD para cada definição, foi possível encontrar resultados de impacto positivos na arrecadação de ICMS do comércio varejista para os municípios participantes do programa, em especial para os segundo e terceiro exercícios, o que sugere um aumento na renda de seus habitantes após a introdução do Bilhete Único.

Avaliação do conhecimento e de habilidades clínicas em saúde sexual e reprodutiva na graduação de medicina

No Brasil, a despeito das conquistas obtidas a partir da implantação do Sistema Único de Saúde e dos avanços legais e institucionais na atenção a diversos problemas relacionados ao gênero, a incorporação de temas relacionados aos direitos humanos, sexuais e reprodutivos no contexto da formação profissional em saúde permanece deficiente. Este trabalho teve como objetivos avaliar a inserção da temática saúde sexual e reprodutiva no currículo do curso de graduação em Medicina, por meio do emprego de avaliações de conteúdo cognitivo, procedimental e atitudinal. Trata-se de estudo de intervenção educacional envolvendo alunos do internato do curso de Medicina da UFRN. Foram utilizados os seguintes métodos avaliativos: prova escrita, exame clínico objetivo estruturado (OSCE) e Mini-CEX. Como variáveis explicativas foram consideradas o sexo, idade e participação prévia no componente curricular optativo Saúde Reprodutiva . A avaliação do processo constou da aplicação de questionários de satisfação e entrevistas acerca dos métodos avaliativos utilizados. Considerando os três métodos avaliativos empregados, 183 estudantes participaram do estudo, com média de idade de 24,5 ± 2,2 anos, sendo 52,5% do sexo masculino e 47,5% do sexo feminino. No contexto geral, observamos concordância entre os desempenhos dos estudantes nas avaliações de conteúdo cognitivo, procedimental e atitudinal. A participação dos estudantes no componente curricular eletivo Saúde Reprodutiva mostrou-se associada com melhor desempenho em algumas dimensões da avaliação cognitiva e na avaliação com o Mini-CEX, em relação às competências de anamnese, profissionalismo e qualidades humanísticas, relação médico paciente e desempenho global. A análise da fidedignidade entre os avaliadores na avaliação com o método OSCE mostrou-se adequada (alfa de Cronbach superior a 70%) em relação ao desempenho global e aos aspectos técnicos das competências avaliadas, observando-se baixa confiabilidade na avaliação da comunicação médico-paciente. O presente trabalho constitui-se numa experiência educacional inovadora e pioneira no âmbito da educação médica brasileira no que tange à inserção da temática de saúde sexual e reprodutiva na graduação, sugerindo-se um impacto positivo da iniciativa na formação do médico generalista na UFRN. A avaliação de conhecimentos, habilidades e atitudes em saúde sexual e reprodutiva na graduação de Medicina mostrou-se factível, com alta concordância entre os diferentes métodos empregados. Os métodos OSCE e Mini-CEX podem ser aplicados ao contexto da saúde sexual e reprodutiva, possibilitando a avaliação de competências clínicas relevantes para a formação do médico generalista e que habitualmente não são contempladas nas avaliações rotineiramente realizadas na graduação

Produção de geléia de jambolão (Syzygium cumini Lamarck): processamento, parâmetros físico - químicos e avaliação sensorial

A fruta jambolão (Syzygium cumini Lamarck) é uma fruta de coloração roxa intensa e sabor agradável. Dado que não há na literatura nenhum relato de seu aproveitamento industrial, a produção de geléia de jambolão tornou-se uma interessante atividade de pesquisa. Este trabalho objetivou a elaboração e a avaliação das características físico-químicas e sensoriais da geléia obtida do jambolão. A fruta apresentou a seguinte composição química: cinzas, 0,34%; lipídeos, 0,30%; proteínas, 0,67%; carboidratos, 10,07%; fibras, 0,28%; umidade, 87,75%; frutose, 0,4%; glicose, 0,6%; antocianinas totais, 0,276%; substâncias pécticas, 0,245%; acidez titulável, 5,91%; sólidos solúveis, 9,00%; e pH, 3,9. A geléia obtida apresentou a seguinte composição: açúcares redutores, 20,99%; não-redutores, 18,01%; açúcares totais, 39,00%; pH, 3,42; sólidos solúveis, 67ºBrix; acidez titulável, 5,47%; e umidade, 29,63%. A análise sensorial foi realizada por uma equipe de 50 provadores não treinados que avaliaram os atributos cor, aparência, odor, textura, sabor e avaliação global, pelo método de escala hedônica com nove pontos. Os resultados obtidos mostraram que o atributo cor foi o que mais agradou aos provadores, o atributo odor foi o menos apreciado. em conclusão, o estudo de análise sensorial revelou uma aceitação satisfatória da geléia de jambolão.