Controle robusto de sistemas não lineares e chaveado de sistemas lineares usando realimentação derivativa

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Determinación del ciclo biológico de Sitotroga cerealella olivier hospedero facticio de Trichogramma pretiosum Riley, en la cría comercial del Centro de Investigación y Reproducción de Controladores Biológicos de la UNAN-León

En el Centro de Investigación y Reproducción de Controladores Biológicos (CIRCB) de la UNAN, León, se determinó el ciclo biológico de Sitotroga cerealella Olivier , con el objetivo de validar el protocolo de producción de Sitotroga en las nuevas condiciones de laboratorio. La producción masiva de Trichogramma comprende dos fases generales: obtención de huevos de Sitotroga cerealella Olivier, hospedero utilizado para la reproducción masiva; y, la parasitación de esos huevos por Trichogramma . Se han realizado estudios sobre la biología de Sitotroga para mejorar la producción y optimizar la cría de Trichogramma . Se colocaron huevos blancos recién ovipositados y granos de trigo (como sustrato), provenientes de la cría masiva. Estos fueron pu estos en 25 platos petri, a razón de 3:6 (granos: huevos) por plato, diariamente se observaron y anotaron todos los cambios desde huevo hasta pupa. Cuando los adultos emergieron se aislaron en parejas para determinar la postura de huevos, hasta su muerte. A una temperatura y humedad promedio de 29 ºC y 76%, respectivamente, el ciclo biológico de Sitotroga se cumplió en 35.34 días en promedio. La fase de huevo duró 6.2 ± 0.46, larva 16.06 ± 2.62, pupa 5.78 ± 1.29 y adulto 7.3 ± 3.42 días en promedio. La larva pasó por 4 instares larvales: el primero duró 3.57 ± 0.72 días, el segundo 3.43 ± 0.86 días, el tercero 3.28 ± 1.17días y, el cuarto instar y la prepupa duró 5.78 ± 1.57 días. Paralelamente se montó otro ensayo utilizando un marco de incubación de la cría masiva de Sitotroga. Se colocó un termómetro en su interior para medir el comportamiento de la temperatura interna en relación con la temperatura y humedad de la Sala de Incubación donde fue ubicado, manteniendo una relación directamente proporcional durante el ensayo. A los 22 días se traslado al interior de un gabinete de producción para extraer diariamente la producción de huevos y adultos de Sitotroga. Se extrajo un total de 24.22 g de huevos con un promedio de 0.64 g por día; se recolectaron 211g de adultos y 5.7g por día durante 38 días, el 80% de la producción de huevos se obtuvo en los primeros 22 días. Los adultos extraídos pasaron a marcos de oviposición para seguir recolectando huevos hasta su muerte. La temperatura y humedad de las salas de producción del insecto (Sala de Incubación, Sala de Emergencia de adultos y Sala de Oviposición) influyen sobre su desarrollo biológico, manteniendo una óptima producción en un rango entre 70 - 80% y 26 - 30ºC de humedad y temperatura respectivamente.

Hardware Reconfigurável para Controladores Nebulosos.

Controle de processos é uma das muitas aplicações que aproveitam as vantagens do uso da teoria de conjuntos nebulosos. Nesse tipo de aplicação, o controlador é, geralmente, embutido no dispositivo controlado. Esta dissertação propõe uma arquitetura reconfigurável eficiente para controladores nebulosos embutidos. A arquitetura é parametrizável, de tal forma, que permite a configuração do controlador para que este possa ser usado na implementação de qualquer aplicação ou modelo nebuloso. Os parâmetros de configuração são: o número de variáveis de entrada (N); o número de variáveis de saída (M); o número de termos linguísticos (Q); e o número total de regras (P). A arquitetura proposta proporciona também a configuração das características que definem as regras e as funções de pertinência de cada variável de entrada e saída, permitindo a escalabilidade do projeto. A composição das premissas e consequentes das regras são configuráveis, de acordo com o controlador nebuloso objetivado. A arquitetura suporta funções de pertinência triangulares, mas pode ser estendida para aceitar outras formas, do tipo trapezoidal, sem grandes modificações. As características das funções de pertinência de cada termo linguístico, podem ser ajustadas de acordo com a definição do controlador nebuloso, permitindo o uso de triângulos. Virtualmente, não há limites máximos do número de regras ou de termos linguísticos empregados no modelo, bem como no número de variáveis de entrada e de saída. A macro-arquitetura do controlador proposto é composta por N blocos de fuzzificação, 1 bloco de inferência, M blocos de defuzzificação e N blocos referentes às características das funções de pertinência. Este último opera apenas durante a configuração do controlador. A função dos blocos de fuzzificação das variáveis de entrada é executada em paralelo, assim como, os cálculos realizados pelos blocos de defuzzificação das variáveis de saída. A paralelização das unidades de fuzzificação e defuzzificação permite acelerar o processo de obtenção da resposta final do controlador. Foram realizadas várias simulações para verificar o correto funcionamento do controlador, especificado em VHDL. Em um segundo momento, para avaliar o desempenho da arquitetura, o controlador foi sintetizado em FPGA e testado em seis aplicações para verificar sua reconfigurabilidade e escalabilidade. Os resultados obtidos foram comparados com os do MATLAB em cada aplicação implementada, para comprovar precisão do controlador.

Estudo Comparativo de Controladores Fuzzy Aplicados a um Sistema Solar Fotovoltaico.

Neste trabalho apresenta-se o modelo de um controlador baseado em Lógica Fuzzy para um sistema de energia baseado em fonte renovável solar fotovoltaica (photovoltaic - PV) multi-string em operação isolada, para o aproveitamento da máxima potência desta fonte. O sistema é composto por painéis solares, conversor CC-CC tipo elevador de tensão (boost), armazenamento por banco de baterias, inversor trifásico e carga trifásica variável. O sistema fotovoltaico foi modelado no MATLAB/Simulink de forma a representar a curva característica V-I do módulo PV, e que é baseado nos dados disponíveis em data-sheets de painéis fotovoltaicos comerciais. Outros estudos de natureza elétrica tais como o cálculo dos valores eficazes das correntes no conversor CC-CC, para avaliação das perdas, indispensáveis para o dimensionamento de componentes eletrônicos, foram realizados. O método tradicional Perturb and Observe de rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking MPPT) de painéis foi testado e comparado com métodos que usam a Lógica Fuzzy. Devido ao seu desempenho, foi adotado o método Fuzzy que realiza o MPPT por inferência do ciclo de trabalho de um modulador por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) através da variação da potência pela variação da corrente do painel solar. O modelo Fuzzy adotado neste trabalho foi testado com sucesso. Os resultados mostraram que ele pode ser robusto e atende à aplicação proposta. Segundo alguns testes realizados, este controlador pode realizar o MPPT de um sistema PV na configuração multi-string onde alguns arranjos fotovoltaicos são usados. Inclusive, este controle pode ser facilmente adaptado para realizar o MPPT de outras fontes de energia baseados no mesmo princípio de controle, como é o caso do aerogerador.

Métodos robustos em geoestatística

O objectivo principal da presente tese consiste no desenvolvimento de estimadores robustos do variograma com boas propriedades de eficiência. O variograma é um instrumento fundamental em Geoestatística, pois modela a estrutura de dependência do processo em estudo e influencia decisivamente a predição de novas observações. Os métodos tradicionais de estimação do variograma não são robustos, ou seja, são sensíveis a pequenos desvios das hipóteses do modelo. Essa questão é importante, pois as propriedades que motivam a aplicação de tais métodos, podem não ser válidas nas vizinhanças do modelo assumido. O presente trabalho começa por conter uma revisão dos principais conceitos em Geoestatística e da estimação tradicional do variograma. De seguida, resumem-se algumas noções fundamentais sobre robustez estatística. No seguimento, apresenta-se um novo método de estimação do variograma que se designou por estimador de múltiplos variogramas. O método consiste em quatro etapas, nas quais prevalecem, alternadamente, os critérios de robustez ou de eficiência. A partir da amostra inicial, são calculadas, de forma robusta, algumas estimativas pontuais do variograma; com base nessas estimativas pontuais, são estimados os parâmetros do modelo pelo método dos mínimos quadrados; as duas fases anteriores são repetidas, criando um conjunto de múltiplas estimativas da função variograma; por fim, a estimativa final do variograma é definida pela mediana das estimativas obtidas anteriormente. Assim, é possível obter um estimador que tem boas propriedades de robustez e boa eficiência em processos Gaussianos. A investigação desenvolvida revelou que, quando se usam estimativas discretas na primeira fase da estimação do variograma, existem situações onde a identificabilidade dos parâmetros não está assegurada. Para os modelos de variograma mais comuns, foi possível estabelecer condições, pouco restritivas, que garantem a unicidade de solução na estimação do variograma. A estimação do variograma supõe sempre a estacionaridade da média do processo. Como é importante que existam procedimentos objectivos para avaliar tal condição, neste trabalho sugere-se um teste para validar essa hipótese. A estatística do teste é um estimador-MM, cuja distribuição é desconhecida nas condições de dependência assumidas. Tendo em vista a sua aproximação, apresenta-se uma versão do método bootstrap adequada ao estudo de observações dependentes de processos espaciais. Finalmente, o estimador de múltiplos variogramas é avaliado em termos da sua aplicação prática. O trabalho contém um estudo de simulação que confirma as propriedades estabelecidas. Em todos os casos analisados, o estimador de múltiplos variogramas produziu melhores resultados do que as alternativas usuais, tanto para a distribuição assumida, como para distribuições contaminadas.

Um modelo em simulink para sintonia automática de controladores PID usando redes neuronais

The PID controllers are widely used in industry. Whether because the plant is time-varying, or because of components ageing, these controllers need to be regularly retuned. During the last years, several methods have been proposed for PID autotuning.

Controladores linguísticos Fuzzy

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Análise e implementação de filtros e controladores num sistema de processamento digital de sinal

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Projecto de Controladores usando Redes Neuronais

Neste documento descreve-se o projeto desenvolvido na unidade curricular de Tese e Dissertação durante o 2º ano do Mestrado de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores no ramo de Automação e Sistemas, no Departamento de Engenharia Eletrotécnica (DEE) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O projeto escolhido teve como base o uso da tecnologia das redes neuronais para implementação em sistemas de controlo. Foi necessário primeiro realizar um estudo desta tecnologia, perceber como esta surgiu e como é estruturada. Por último, abordar alguns casos de estudo onde as redes neuronais foram aplicadas com sucesso. Relativamente à implementação, foram consideradas diferentes estruturas de controlo, e entre estas escolhidas a do sistema de controlo estabilizador e sistema de referência adaptativo. No entanto, como o objetivo deste trabalho é o estudo de desempenho quando aplicadas as redes neuronais, não se utilizam apenas estas como controlador. A análise exposta neste trabalho trata de perceber em que medida é que a introdução das redes neuronais melhora o controlo de um processo. Assim sendo, os sistemas de controlo utilizados devem conter pelo menos uma rede neuronal e um controlador PID. Os testes de desempenho são aplicados no controlo de um motor DC, sendo realizados através do recurso ao software MATLAB. As simulações efetuadas têm diferentes configurações de modo a tirar conclusões o mais gerais possível. Assim, os sistemas de controlo são simulados para dois tipos de entrada diferentes, e com ou sem a adição de ruído no sensor. Por fim, é efetuada uma análise das respostas de cada sistema implementado e calculados os índices de desempenho das mesmas.

Desarrollo de un curso de micro controladores que incluye : el plan de estudio, apuntes y lista de prácticas de laboratorio [por] René Briones Lara

Tesis (Maestría en Ciencias de Ingeniería Eléctrica, con especialidad en Electrónica) U.A.N.L.

Autosintonización de lazos de control PID en controladores programables por David Cavada Hernández

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Electrónica) U.A.N.L.

Estudio comparativo de controladores para procesos de galvanización

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Control) UANL, 2001

Diseño de controladores y de observadores discretos para sistemas no lineales

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Control) UANL, 2001

Diseño de controladores para una clase de sistemas no lineales, aplicación al motor a pasos de magneto permanente

Tesis ( Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Control ) U.A.N.L.

Expresiones analíticas de la parametrización de controladores estabilizantes y sensibilidad mezclada.

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Orientación en Control Automático) UANL, 2011.