Ambiente para desenvolvimento de aplicações fuzzy industriais

This paper describes the design, implementation and enforcement of a system for industrial process control based on fuzzy logic and developed using Java, with support for industrial communication protocol through the OPC (Ole for Process Control). Besides the java framework, the software is completely independent from other platforms. It provides friendly and functional tools for modeling, construction and editing of complex fuzzy inference systems, and uses these logical systems in control of a wide variety of industrial processes. The main requirements of the developed system should be flexibility, robustness, reliability and ease of expansion

Viabilidade da Utilização de Máquinas de Indução Convencionais como Motores sem Mancais Mecânicos

Electrical Motors transform electrical energy into mechanic energy in a relatively easy way. In some specific applications, there is a need for electrical motors to function with noncontaminated fluids, in high speed systems, under inhospitable conditions, or yet, in local of difficult access and considerable depth. In these cases, the motors with mechanical bearings are not adequate as their wear give rise to maintenance. A possible solution for these problems stems from two different alternatives: motors with magnetic bearings, that increase the length of the machine (not convenient), and the bearingless motors that aggregate compactness. Induction motors have been used more and more in research, as they confer more robustness to bearingless motors compared to other types of machines building with others motors. The research that has already been carried out with bearingless induction motors utilized prototypes that had their structures of stator/rotor modified, that differ most of the times from the conventional induction motors. The goal of this work is to study the viability of the use of conventional induction Motors for the beringless motors applications, pointing out the types of Motors of this category that can be more useful. The study uses the Finite Elements Method (FEM). As a means of validation, a conventional induction motor with squirrel-cage rotor was successfully used for the beringless motor application of the divided winding type, confirming the proposed thesis. The controlling system was implemented in a Digital Signal Processor (DSP)

Postural control and functional balance in individuals with diabetic peripheral neuropathy

A Neuropatia diabética periférica (NDP) cursa com redução somatossensitiva que pode levar a alterações no controle postural. O objetivo do estudo foi avaliar o controle postural na postura ereta, em diferentes condições, e o equilíbrio funcional em indivíduos com NDP, correlacionar os resultados obtidos na avaliação do controle postural com os valores do teste do equilíbrio funcional e comparar os resultados obtidos no grupo neuropata com o grupo controle, verificando as possíveis diferenças entre as condições de avaliação em ambos os grupos. Participaram do estudo 13 mulheres com NDP (GN) e 17 mulheres não diabéticas (GC). A avaliação do controle postural foi realizada por cinemetria nas condições: olhos abertos (OA), olhos fechados (OF) e semi tandem (ST). Após processamento no MATLAB, foram geradas as variáveis: amplitude média de oscilação (AMO) na direção ântero-posterior (AP) e médio-lateral (ML); e velocidade média de oscilação (VMO) na direção AP e ML. O equilíbrio funcional foi avaliado pelo Timed Up and Go Test. Houve diferença significante entre os grupos (p<0,005) na AMO-AP OA e OF, AMO-ML of e ST e VMO-ML ST. Houve diferença entre as condições OA e ST (p<0,005) e of e ST (p<0,005) para as variáveis AMO-ML e VMO-ML, com maior prejuízo para o GN, que também apresentou um menor equilíbrio funcional (p=0,001). A instabilidade ML foi correlacionada positivamente com o desequilíbrio funcional. Os resultados nos mostram uma alteração no sistema de controle postural na NDP, o que pode levar estes indivíduos a um maior risco a quedas e prejuízos funcionais.

Efeitos da manipulação do estímulo visual e da intenção na oscilação postural de idosas

Este estudo investigou a influência de características do estímulo visual e o efeito da intenção nas respostas do controle postural frente à manipulação visual de adultas idosas. As 20 participantes permaneceram em pé em uma sala móvel durante sete tentativas com duração de 1 minuto cada, olhando para um alvo fixo, medindo-se sua oscilação corporal. Na primeira tentativa não houve qualquer movimento da sala, porém a partir da segunda a sala foi movimentada no sentido ântero-posterior. Para dez participantes, a velocidade de pico da movimentação foi de 0,6 cm/s e, para as demais, de 1,0 cm/s. A partir da quinta tentativa, as participantes foram informadas do movimento da sala e orientadas a resistir à movimentação. Os resultados indicam que a oscilação corporal das idosas é induzida pelo movimento da sala móvel. Intenção e alteração da característica do estímulo visual reduzem a influência da informação visual na oscilação corporal, mas a manipulação de propriedade do estímulo (neste caso, velocidade), é menos efetiva que a intenção. Essa maior dependência da intenção para alterar a influência de um estímulo sensorial no controle postural indica que o funcionamento do sistema de controle postural em idosos não possibilita ajustes automáticos de respostas posturais frente a pequenas variações das condições ambientais. Iinformações sobre tais variações podem ser direcionadas de forma a compensar essa diferença.

Projeto de controladores robustos para sistemas sujeitos a falhas estruturais usando realimentação estática de saída

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Navegação de robôs em ambientes internos usando slam

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo geofísico em sedimentos contaminados por etanol (álcool combustível) em escala de laboratório

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inversores integrados monofásicos e trifásicos para aplicações fotovoltaicas: técnicas para obtenção de mppt, detecção e proteção de ilhamento, sincronização e paralelismo com a rede de distribuição de energia elétrica

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Determinação de indicadores de eficiência e racionalidade energética na produção de etanol com a aplicação da lógica fuzzy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Proposta de gerenciamento operacional para a Estação de Tratamento de Esgoto: estudo da ETE Sideral, Belém-PA

No presente trabalho é proposto gerenciamento operacional da Estação de Tratamento de Esgoto Sideral, município de Belém, estado do Pará. Para isso, foi utilizado método de gerenciamento denominado gerenciamento da rotina que objetiva gerenciar um processo principal, por meio da definição de fluxogramas, onde são determinadas atividades e itens de controle, que organizam o processo. No trabalho são analisadas: as condições físicas das unidades e a suas influências no tratamento proposto em proposto; a forma de gerenciamento atual da ETE, para então ser elaborada a proposta de gerenciamento operacional. A proposta definiu o processo principal, o tratamento de esgoto, seus subprocessos, os tratamentos preliminar e secundário, para os quais foram definidas atividades operacionais como, limpeza das unidades, monitoramentos laboratorial e operacional e itens de controle, como planilhas de dados. Também foi proposta a elaboração de sistema de controle da dados e informações para ETE, bem como a rotina de decisões gerenciais e de operação para a ETE Sideral.

Estabilizador de sistemas de potência digital aplicado a uma unidade geradora da UHE de Tucuruí

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e resultados de testes de campo de um estabilizador de sistemas de potência (ESP) digital, destinado ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas interligados. Os testes experimentais foram efetuados em uma das unidades hidrogeradoras, de 350 MVA, da UHE de Tucuruí. A lei de controle amortecedor do ESP digital foi embarcada em um sistema de hardware baseado em um controlador digital de sinais (DSPIC 30f5011). A estrutura da lei de controle é na forma canónica RST, de tempo discreto, sendo os parâmetros do controlador calculados através da técnica de deslocamento radial de pólos. Para fins de projeto, a dinâmica da planta, no ponto de operação considerado, foi representada por um modelo paramétrico, o qual foi estimado a partir de dados medidos em campo. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um dos modos eletromecânicos observável na UHE de Tucuruí.

Implementação e testes de campo de um ESP digital

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.

Análise de um regulador de velocidade digital para a Usina Hidroelétrica de Curuá-Una

Analisa uma proposta de um controlador digital para o regulador de velocidade da Usina Hidroelétrica de Curuá-Una, utilizando duas estratégias de projeto, a estratégia indireta com o projeto do controlador sendo feito no plano contínuo e depois discretizado e a estratégia direta, em que o controlador é projetado inteiramente no plano discreto. O conhecimento gerado no simulador é de grande importância, pois é uma das grandes ferramentas para avaliar o comportamento dos controladores digitais propostos, em ambiente seguro. O estudo dos controladores também permite uma substituição de equipamentos antigos, com produção descontinuada, por equipamentos novos que permitem a confecção de controladores modernos, digitais e inteligentes, que proporcionam uma substituição de técnicas antigas de controle por estratégias avançadas de controle, maximizando o rendimento do sistema em condições adversas de operação. O trabalho levanta as diferenças, vantagens e desvantagens de cada controlador, com o objetivo de auxiliar na escolha do controlador mais adequado para projetos de controladores avançados: tipo um controle adaptativo, controle fuzzy ou controle neural. As dificuldades de projeto e os resultados das simulações foram os principais indicadores na avaliações dos dois RV digitais projetados. De uma forma geral o RV digital direto apresentou melhor desempenho, estabilidade e menor esforço computacional, entretanto, o RV digital indireto mostrou desempenho similar, menor degradação devido às não linearidades e ao menor esforço de projeto.

Antenas compactas de microondas de banda larga e banda ultra-larga (UWB)

Nos últimos anos, com o surgimento de novos serviços e equipamentos para o sistema de comunicação móvel com maiores larguras de banda de operação e ocupando espaços cada vez menores, o desenvolvimento de novas antenas de bandas largas e com dimensões pequenas se tornou um dos principais desafios das pesquisas na área de antenas. Neste trabalho, duas estruturas de antenas de bandas largas e dimensões reduzidas foram analisadas e otimizadas. Na primeira parte, a antena filamentar monopolo dobrado (Wire Built-in Folded Monopole Antenna, W-BFMA) foi investigada e teve sua largura de banda otimizada, conectada a linha de alimentação em diferentes impedâncias. Para modelar a estrutura da antena W-BFMA foi usado o método numérico dos momentos (Method of Moments - MoM), e para sua otimização os métodos: paramétrico, hill climbing e algoritmo genético (AG). Programas computacionais baseados na linguagem Matlab foram desenvolvidos para modelagem, otimização e cálculos das principais curvas características da antena W-BFMA. Na segunda parte, duas diferentes configurações de antenas monopolos planos usando a tecnologia de banda ultra-larga (Ultra- Wideband Antenna, UWB) foram investigadas e otimizadas com a ajuda do programa comercial Computer Simulation Technology (CST) Microwave Studio. Ambas as antenas UWB foram alimentadas por uma linha de microfita (microstrip line) na impedância de 50Ω. A antena UWB que apresentou melhor resultado teve o seu protótipo construído, as principais curvas características, tais como: perda de retorno, ganho, distribuição de corrente e diagrama de radiação foram analisadas. Os resultados simulados foram comparados com resultados obtidos experimentalmente.

Sistematização de projetos de controladores fuzzy através de programação orientada a objetos

Através do uso da programação em linguagem orientada a objetos e, aplicando-se uma técnica de programação específica, é possível gerar um conjunto de classes genéricas cujos objetos representam cada bloco de um controlador fuzzy e também suas variáveis linguísticas. Tais classes, sendo aplicadas de forma sistemática, facilitam a programação de uma variedade de controladores desta natureza. Este trabalho apresenta a referida técnica e mostra os resultados obtidos através de um modelo simulado de um pêndulo rotacional invertido que é controlado por um sistema de controle composto por três controladores fuzzy, projetados e construídos sob este ponto de vista.