Anàlisi del sistema operatiu RTLinux e implementació d'un entorn de desenvolupament de tasques en temps real (aplicat al control de processos)

El projecte "Anàlisi del sistema operatiu RTLinux i implementació d'un entorn de desenvolupament de tasques en temps real" analitza la possibilitat de crear un entorn de desenvolupament de tasques en temps real per poder crear sistemes de control complex, tot això mitjançant codi lliure. Inicialment es fa un aprenentatge sobre el concepte de temps real, després s'elegeix el sistema operatiu en temps real RTLinux per a crear l'entorn de desenvolupament utilitzant el llenguatge de programació Tcl/Tk. Es creen un conjunt d'aplicacions (pel control computacional) per estudiar la viabilitat de la construcció de l'entorn desitjat per facilitar la tasca de l'usuari final. Aquest projecte obre multitud de possibles camins a continuar: comunicació remota, implementació de planificadors, estudi de controladors, etc.

Desarrollo y aplicación de estrategias de control avanzado en procesos biológicos de tratamiento de efluentes contaminados

En este proyecto se ha desarrollado estrategias de control avanzadas para plantas de depuración de aguas residuales urbanas que eliminan conjuntamente materia orgánica, nitrógeno y fósforo. Las estrategias se han basado en el estudio multivariable del comportamiento del sistema, que ha producido subsidios para la utilización de lazos de control feedforward, de control predictivo y de un control de costes que automáticamente enviaba las consignas más adecuadas para los controladores de proceso. Para el desarrollo de las estrategias, se ha creado un sistema virtual de simulación (simulador) de plantas de depuradoras, basado en datos de literatura. Para el caso de una planta real, se ha desarrollado un simulador de la planta de Manresa (Catalunya). Sin embargo, el sistema de Manresa se ha utilizado exclusivamente para auxiliar los ingenieros de la planta en la tomada de decisiones de cambio de configuración para que la eliminación de fósforo se dé por la ruta biológica y no por la ruta química. La implementación de los simuladores ha permitido hacer muchas pruebas que en una planta real demandarían mucho tiempo y consumirían muchos recursos energéticos y financieros. Las estrategias de control más elaboradas han podido ahorrar hasta 150.000,00 Euros por año en relación a la operación de la planta sin el control automático. Cuanto a los estudios del modelo de la planta real, se concluyó que la eliminación biológica de fósforo puede sustituir el actual proceso químico de eliminación de fósforo, bajando los costes operacionales (costes del agente precipitante).

Avaliação de desempenho e Motivação:O impacto das Recompensas na Motivação e obtenção de Melhorias de Desempenho O Caso da Transcor SV, S.A.

A realização do presente estudo tem por intuito analisar o impacto das recompensas na motivação e obtenção de melhorias de desempenho. O estudo de caso inerente a este documento recaiu sobre uma empresa de transportes rodoviários de passageiros de Cabo Verde, a “Transcor SV, S.A.”. Os resultados acusaram que neste contexto organizacional, os trabalhadores do escritório e os controladores atribuem um impacto positivo às recompensas na motivação e obtenção de melhorias de desempenho, tendo sido apurado que para além das recompensas deve-se ter em linha de conta outras medidas para promover efectivamente a motivação. Verificou-se que qualquer quantia monetária utilizada para recompensar o bom desempenho é significativa para causar a motivação para melhores desempenhos. Existindo uma grande confiança por parte dos trabalhadores em relação à gestão, a recompensa atribuída (num contexto em que os resultados relativos ao desempenho acorreram de uma avaliação de desempenho justa) fomenta a motivação. Este estudo também demonstrou que as recompensas aumentam a motivação extrínseca e que, nos casos em que o trabalhador é avesso a desafios, consegue diminuir a motivação intrínseca, quando o contexto em que o trabalhador encontra-se inserido é desfavorável (não foi contemplado na atribuição da recompensa).

Plataforma Off-shore com Turbina Eólica Simulação e Controlo

O objetivo deste trabalho é o de simular e controlar a plataforma de um aerogerador flutuante. Este aerogerador flutuante consiste numa plataforma do tipo semi-submersível, nomeadamente o DeepCwind acoplado a um aerogerador de 5 MW, mais especificamente o NREL offshore 5-MW baseline wind turbine. Descreve-se o modelo físico do aerogerador flutuante, a formulação teórica a ele subjacente, bem como a caraterização dos diferentes estados do vento e do mar utilizados para simulação. O modelo não linear do aerogerador flutuante foi simulado, utilizando o FAST como emulador do aerogerador flutuante, para condições ambientais determinísticas, por forma a compreender a dinâmica associada à plataforma. Modelos lineares foram obtidos, por linearização do modelo não linear, aplicando técnicas de identificação de sistemas e utilizando o módulo de linearização do simulador FAST. Estes modelos foram posteriormente comparados, utilizando um único modelo para síntese de controladores. Controladores esses, desenvolvidos com base num modelo linear simplificado que consiste no pitch da plataforma, transformando o problema global da plataforma num problema bidimensional. Projetou-se um controlador proporcional-integral-derivativo (PID) e um controlador em espaço de estados por colocação de pólos. A simulação do modelo não linear, com o controlo do pitch da plataforma, para diferentes condições ambientais, demonstrou o bom desempenho dos controladores. Foi possível com ambos os controladores garantir os requisitos do sistema controlado, em que se exigia que se evitasse ressonâncias e em que o pitch da plataforma fosse nulo, por forma a garantir a perpendicularidade do plano das pás (plano do rotor) do aerogerador em relação à direção do vento.

Análise do Sistema de Tratamento de Efluentes Gasosos de uma Central de Valorização Energética de Resíduos Sólidos Urbanos

O sistema de tratamento dos gases formados durante a combustão de Resíduos Sólidos Urbanos, (RSU), é um dos componentes mais importantes de uma instalação de incineração. O seu controlo e optimização asseguram a redução dos gases nocivos formados para valores que não representam quaisquer perigos para a saúde pública e ambiental, o que leva a incineração a ser considerada uma das técnicas mais seguras e eficientes para o tratamento dos RSU. A combinação desta técnica com produção de energia eléctrica, por recuperação de calor da combustão dos resíduos, tem contribuído gradualmente para o desenvolvimento socioeconómico. Este trabalho surgiu da necessidade de optimização do sistema de controlo dos gases ácidos, (HCl, NOx, SO2 e HF), da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos, (CTRSU), da Empresa Valorsul e dos respectivos consumos dos reagentes utilizados no tratamento dos referidos gases, nomeadamente o leite de cal e a amónia. No entanto, procedeu-se apenas com uma análise detalhada do referido sistema de controlo, de modo a identificar as principais dificuldades e possíveis soluções teóricas para as mesmas. Os conhecimentos adquiridos poderão contribuir futuramente para a optimização do sistema de controlo em questão, de modo a garantir a dosagem óptima dos referidos reagentes, diminuindo assim o custo dos mesmos. O presente trabalho também tem como objectivos, a compreensão da tecnologia de valorização energética de resíduos no contexto do tratamento de RSU em Portugal e a análise do processo de formação dos gases durante a combustão dos RSU, principalmente a dos gases ácidos. Em Portugal o tratamento dos RSU é sobretudo por eliminação, deposição directa em aterro sanitário, tendo ocupado em 2012, uma percentagem de 54% do total dos RSU produzidos, no entanto a valorização tem vindo a desenvolver-se e actualmente cerca de 21% dos resíduos produzidos é valorizado energeticamente. Do mesmo modo, a Reciclagem e a valorização orgânica têm progredido nos últimos anos, embora lentamente. A formação dos gases ácidos é influenciada sobretudo pela composição física dos RSU, que contêm na sua matriz materiais constituídos por átomos de azoto, enxofre, cloro e fluor e por certas condições operatórias de incineração, nomeadamente temperatura elevadas, humidade e excesso de ar. A composição física dos resíduos é um parâmetro não controlável pelo operador do sistema de tratamento dos gases, pelo que as condições de incineração devem ser adequadamente controladas, no âmbito de prevenir ou reduzir a formação destes gases. A CTRSU da Valorsul apresenta, em geral, um sistema de tratamento dos gases eficiente, garantido assim que os valores limites de emissão dos gases se encontrem em conformidade com a lei. No entanto, para cumprir este requisito é necessário um consumo excessivo da amónia e leite de cal utilizados no tratamento destes gases. O elevado consumo destes reagentes deve-se sobretudo à dificuldade de optimização da dosagem dos mesmos, como VI consequência de um atraso verificado no sistema de controlo dos gases implementado na Central, “Sample and Hold PID”. Este atraso é de aproximadamente dois minutos e é causado pelo tempo em que os gases levam a percorrer o ponto onde é feita a injecção dos reagentes até ao ponto de extracção dos gases na chaminé, mais o tempo de atraso imposto pelo sistema de monitorização em contínuo das emissões. Através do software simulink do MATLAB realizou-se uma simples simulação do sistema de controlo de emissão dos gases NOx e caudal de amónia, em malha aberta com controlador proporcional, com o objectivo de reproduzir os resultados obtidos através de um controlo real em malha aberta realizada na CTRSU. Verificou-se que estes estão de acordo com o esperado, ou seja as saídas dos controladores do caudal de amónia e concentração do NOx, correspondem às variações efectuadas na válvula de regulação de amónia. Como possíveis soluções teóricas para a redução do atraso do sistema, sugeriu-se a introdução de um compensador de atraso baseado na técnica de Predição de Smith, no sistema de controlo já implementado, ou a implementação de um novo sistema de controlo baseado em sistemas de inteligências artificiais, nomeadamente as Redes Neuronais.

Estimativa da infiltração de água no solo na escala de bacia hidrográfica

A variabilidade espacial das características do solo torna a estimativa da infiltração de água altamente dependente da escala de análise. Muitos trabalhos necessitam de informações da dinâmica da infiltração para descrever o mecanismo de outros processos associados à água, aos sedimentos ou aos solutos. O objetivo deste trabalho foi utilizar duas estratégias metodológicas para a estimativa da infiltração na escala de bacia. Os parâmetros de dois modelos de infiltração foram ajustados a um conjunto de dados coletados durante dois anos de monitoramento, em 77 eventos de chuva-vazão ocorridos sob diferentes condições de uso e manejo do solo numa bacia hidrográfica rural de 1,2 km². Os resultados dos ajustes para os dois modelos de infiltração na escala de bacia foram comparados com aqueles obtidos para dois métodos pontuais de estimativa da infiltração. Com o conjunto de dados do monitoramento, foi possível definir um modelo de infiltração para a bacia monitorada. Além disso, os resultados indicaram que a comparação realizada entre os valores dos modelos com os pontuais são fortemente dependentes da escala de análise; isto é, as medidas pontuais revelaram valores médios de taxa de infiltração alta para a bacia em estudo. Todavia, observações no campo indicaram baixa infiltração, principalmente nas áreas saturadas onde condicionam o escoamento superficial nessa bacia, ao contrário dos resultados pelos modelos de estimativa, que apresentaram menor ordem de magnitude dos valores estimados de infiltração, em razão, entre outros, da maior incorporação dos fatores controladores do processo em seu método.

Distância genética e sua associação com heterose e desempenho de híbridos em aveia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da dissimilaridade genética, aferida por caracteres morfológicos e marcadores moleculares, sobre a heterose e heterobeltiose em híbridos de aveia. Foram utilizados cinco genitores cruzados na forma dialélica, tendo sido desconsiderados os híbridos recíprocos. Não houve relação linear entre as medidas de dissimilaridade genética utilizadas, possivelmente em virtude da representação parcial e insuficiente do genoma, quando utilizados dados morfológicos, pela falta de ligação entre os genes controladores dos caracteres mensurados e os marcadores usados, ou pelo fato de as regiões cromossômicas, acessadas pelos marcadores, possuírem diferenças nas suas contribuições para desempenho e heterose da F1. Além disso, as medidas realizadas por meio de caracteres morfológicos e marcadores moleculares não revelam associação significativa com desempenho, heterose e heterobeltiose dos híbridos, para rendimento de grãos.

Seleção fenotípica e assistida por marcadores moleculares de famílias de feijoeiro-comum com alta produtividade

O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias de feijoeiro-comum, com alta produtividade de grãos, por meio de seleção fenotípica e de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Foram avaliadas 394 famílias, de quatro populações, e seus seis genitores, no Município de Lavras, em dois experimentos: um na geração F3:4, na safra das águas de 2005/2006, em látice simples 20x20; e outro na geração F3:5, na safra da seca de 2006, em látice triplo 20x20. Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos, e foi realizada a genotipagem das famílias, com marcadores microssatélites associados a QTL controladores da produção de grãos, previamente identificados. Também foram realizadas análises de associação por marcas simples, entre os marcadores e a produção de grãos, e foi obtido um índice para a SAM. A ampla variabilidade entre famílias e as altas estimativas de herdabilidade possibilitaram obter elevados ganhos com a seleção fenotípica. Os marcadores explicaram pequena percentagem da variação fenotípica e apresentaram alta interação QTL x ambiente e QTL x população. A SAM gerou baixos ganhos e a coincidência de famílias selecionadas pelas duas metodologias foi baixa, o que evidencia, neste caso, a ineficiência da SAM, principalmente pela pouca disponibilidade de marcadores ligados a QTL.

Disseny i construcció d'un pèndol invertit

Aquest projecte consisteix en l’estudi del problema clàssic del pèndol invertit en l’àrea de control. Per tal de poder realitzar aquest estudi s’ha construït un prototip que simuli el comportament d’un pèndol invertit. Seguidament es dissenyen uns controladors PID i LQR per aquest prototip. Finalment s’escull el controlador LQR, que és per al qual es realitzen les simulacions i es programa el prototip real.

Fungos antagonistas e efeito de produtos químicos no controle da podridão parda em pomar de pessegueiro

Para verificar a eficiência de controladores biológicos e produtos químicos para controle da podridão parda, foi conduzido um experimento a campo na safra de 2002 no município da Lapa-PR, com a cultivar BR-1. O objetivo do experimento foi fazer seleção de tratamentos com controle biológico comparando-os com químicos em sistemas de manejo utilizados na região. Como tratamentos foram utilizados quatro antagonistas previamente selecionados em trabalho de pós-colheita, isolados F1, F2, F4 (Trichothecium roseum), isolado F9 (Penicillium sp) (em 16 aplicações), sistema de Produção Integrada de Pêssegos (PIP) (nove aplicações), fosfitos de Ca e de K + captan (11 aplicações), alternância de fungicidas (oito aplicações), tratamento convencional da propriedade (PC) (nove aplicações), pulverizados desde a floração até a colheita, sendo a testemunha sem pulverização. Para avaliação, foi contado o número de frutos por ramo marcado após o raleio e no início da colheita. Para os frutos colhidos nos ramos foi determinada a incidência da doença na colheita e aos 3 e 5 dias em pós-colheita. O PIP, fosfito+captan, e isolado F4, não diferirem estatisticamente do padrão PC, e reduziram 95,5; 63,6 e 68,2%, respectivamente a doença em relação à testemunha que apresentou 44% dos frutos com podridão parda aos cinco dias. O tratamento com a alternância de fungicidas foi o melhor, e não foram observados frutos com a doença, entretanto apresentou uma redução do número de frutos entre o raleio e a colheita de 76,5% contra 50% em média dos demais tratamentos indicando um provável efeito fitotóxico.

Controle de Senecio spp. com pastoreio ovino de acordo com sua infestação e fenologia

Intoxicação por Senecio spp. é a principal causa de morte de bovinos no Rio Grande do Sul (RS) e não há medidas terapêuticas eficazes, mas os ovinos são mais resistentes e têm sido usados como controladores naturais da planta. O objetivo desse trabalho foi avaliar a eficiência do pastoreio com ovinos em diferentes estações do ano (primavera-inverno) determinando a melhor época pela interferência desse pastoreio na fenologia da planta, especialmente nas fases reprodutivas, e em relação à infestação na pastagem. O experimento foi desenvolvido em duas propriedades localizadas na região da Campanha do RS, em módulos de 50m X 100m, com água disponível e com diferentes graus de infestação por Senecio spp. O grau de infestação, independentemente da espécie, foi determinado pela média do número de plantas em três pontos aleatórios com diâmetro de 2m cada, dentro da área de estudo. Em 12 pontos de observação fenológica definidos em cada módulo, uma a três plantas representou infestação baixa (IB) e quatro a seis plantas infestação média (IM), ambos localizados na propriedade A; sete a nove plantas infestação alta (IA) e 10 ou mais plantas foi considerada infestação muito alta (IMA), localizados na propriedade B. Os módulos localizaram-se em propriedades distintas porque não foram encontrados todos os níveis de infestação numa única propriedade. Nesses pontos foram avaliados os seguintes parâmetros no dia 0 (antes da entrada dos ovinos) e a cada 15 dias durante a primavera de 2009 (primeiro ano) e inverno e primavera de 2010 (segundo ano): número de exemplares das espécies de Senecio presentes, fenofases reprodutivas, vigor e consumo. O controle foi feito no segundo ano do experimento, em seis pontos de observação fenológica, estabelecidos de forma idêntica ao módulo, em área contígua a cada um dos módulos, sem pastoreio ovino, com pastoreio periódico de bovinos e equinos, seguindo o manejo de rodízio aplicado nas propriedades. No momento da instalação, cada controle tinha o mesmo grau de infestação de Senecio spp. correspondente à área experimental. No intervalo de tempo experimental, entre a primavera de 2009 e o inverno de 2010, os ovinos foram retirados e os módulos abertos ao pastoreio de bovinos e equinos. A análise estatística foi feita através de regressão simples e a comparação das médias por covariância, sendo que as variáveis fenofase reprodutiva, vigor e consumo, que não apresentaram distribuição normal, foram comparadas pelo teste não paramétrico de Wilcoxon. Os resultados demonstraram que o pastoreio ovino interferiu negativamente no desenvolvimento das espécies de Senecio acompanhadas e que, no inverno, inibe as futuras fenofases reprodutivas das plantas. Considerando as condições fenológicas, ambientais e de maior risco para os bovinos, o controle de Senecio spp. com ovinos, no inverno, é mais eficaz do que na primavera. Pela interferência negativa na planta, especialmente em relação às fenofases reprodutivas, diminuindo a produção de sementes, o pastoreio ovino é uma alternativa de controle biológico de Senecio spp. que reduzirá a infestação a médio e longo prazo no RS, consequentemente, o prejuízo à bovinocultura.

Avaliação de controles PID adaptativos para um sistema de aquecimento resistivo de água

O trabalho consiste na implementação de um controle convencional PID/SISO-feedback para obter um ajuste fino na temperatura de entrada da água de aquecimento em um processo de pasteurização. Para isto utilizou-se uma resistência de 2500 Watts instalada na linha do fluido secundário da seção de aquecimento do pasteurizador e um Pt100 para a medição de sua temperatura. Como o comportamento desta temperatura em função de uma mesma perturbação degrau de potência na resistência é dependente da vazão de trabalho, objetivou-se encontrar um controle único para que a mesma fosse mantida no set-point desejado na faixa de operação de vazão da água do processo (300 a 700L/h). Três sintonias para o controlador adaptativo PID foram testadas: a primeira consistiu na implementação de uma função adaptativa dos parâmetros PID, ajustada através dos valores individuais obtidos para cada vazão de trabalho conforme metodologia da curva de reação do processo; a segunda consistiu em configurar os parâmetros do PID com os valores médios destes calculados individualmente para cada vazão, e a terceira consistiu na sintonia através de uma função adaptativa ajustada pelos parâmetros de sintonia obtidos pela metodologia de Aström & Hägglund. A avaliação do desempenho das sintonias dos controladores adaptativos foi realizada por comparação dos valores dos índices de erro, obtidos por perturbações do sistema em malha fechada na vazão de água. Os resultados obtidos mostraram que dentre as sintonias testadas, a terceira sintonia, popularmente conhecida como "Bang-Bang", apresentou menores oscilações e os menores valores dos índices de erros.

Atención y velocidad de anticipación : una aproximación crítica al estudio y medida de la atención.

Analizar los fundamentos teóricos de las pruebas psicométricas y su contraste con el desarrollo de los estudios sobre la atención, profundizando en los modelos más recientes y de mayor interés. También se quiere determinar posibles alternativas a la medida de la atención, a partir de nuevos instrumentos que tengan en cuenta la complejidad y variedad del mecanismo atencional. Para el estudio piloto se utilizó una muestra de 30 alumnos de cuarto de ESO del Instituto Alpajés de Aranjuez. El estudio definitivo también se realiza en el mismo instituto pero con un número más amplio, 305 alumnos, de los cuales finalizan la experiencia 245, y que estudian tercero y cuarto de ESO, primero y segundo de Bachillerato, Primer Ciclo Formativo de Grado Medio de Cocina, y tercero de FP. También se realizan las pruebas con 52 aspirantes a pilotos comerciales, 8 pilotos de helicópteros y 12 controladores aéreos. En total, 65 varones y 7 mujeres con edades comprendidas entre los 18 y 30 años, cuyos estudios oscilan entre estudios universitarios para los controladores, COU o equivalentes para pilotos comerciales, y miembros de la guardia civil que se preparan par pilotos de helicópteros. En el estudio piloto la correlación entre cada prueba psicométrica y el Test de Velocidad de Anticipación fue por debajo del 0,40. En el estudio posterior tampoco se encontró una correlación significativa entre ambas pruebas. Al relacionar el Test de Velocidad de Anticipación con el rendimiento académico, la correlación encontrada es practicamente nula. Sin embargo es posible determinar una relación de dicho test con la prueba de Reacciometría realizada a los pilotos, pues se obtuvo la correlación más alta. La actitud psicológica se caracteriza por el funcionamiento conjunto e interactivo de los diferentes mecanismos y procesos, entre los que se encuentra la atención. La atención no funciona de forma aislada sino que se relaciona con los demás procesos psicológicos, con aspectos del comportamiento y especialmente con la motivación. La atención perceptiva es fácilmente automatizada al ser una subhabilidad de adquisición rápida, y esto es lo se precisa para solucionar los tests psicométricos. Por el contrario en el Test de Velocidad de Anticipación y de Reacciometría, la atención que más interviene es la procesual, de dificil automatización por las tareas propuestas, por la variedad de estímulos y el escaso tiempo de resolución de las mismas. Se comprueba la limitación de los tests psicométricos que pueden sustituirse por el Test de Velocidad de Anticipación para lograr una planificación y desarrollo de la intervención psicológica y psicopedagógica más ajustada a las necesidades y características de cada individuo.

Psychometric properties of the Spanish version of the Controlling Coach Behaviors Scale in the sport context

Resumen tomado de la publicaci??n

Robust Control of Systems Subjected to Uncertain Disturbances and Actuator Dynamics

Esta tesis está enfocada al diseño y validación de controladores robustos que pueden reducir de una manera efectiva las vibraciones structurales producidas por perturbaciones externas tales como terremotos, fuertes vientos o cargas pesadas. Los controladores están diseñados basados en teorías de control tradicionalamente usadas en esta area: Teoría de estabilidad de Lyapunov, control en modo deslizante y control clipped-optimal, una técnica reciente mente introducida : Control Backstepping y una que no había sido usada antes: Quantitative Feedback Theory. La principal contribución al usar las anteriores técnicas, es la solución de problemas de control estructural abiertos tales como dinámicas de actuador, perturbaciones desconocidas, parametros inciertos y acoplamientos dinámicos. Se utilizan estructuras típicas para validar numéricamente los controladores propuestos. Especificamente las estructuras son un edificio de base aislada, una plataforma estructural puente-camión y un puente de 2 tramos, cuya configuración de control es tal que uno o mas problemas abiertos están presentes. Se utilizan tres prototipos experimentales para implementar los controladores robustos propuestos, con el fin de validar experimentalmente su efectividad y viabilidad. El principal resultado obtenido con la presente tesis es el diseño e implementación de controladores estructurales robustos que resultan efectivos para resolver problemas abiertos en control estructural tales como dinámicas de actuador, parámetros inciertos, acoplamientos dinámicos, limitación de medidas y perturbaciones desconocidas.