Detecção de falhas em sistemas incertos com atraso no sinal de controle

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modos deslizantes discretos em sistemas incertos com atraso na computação do sinal de controle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Projetos de controle discreto com modos deslizantes para sistemas sujeitos a atraso no controle

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Controle discreto com modos deslizantes em sistemas incertos com atraso no sinal de controle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avançoatraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada.

Aplicação de controle com modos deslizantes em sistemas com atraso na aquisição de dados

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

O controle da transmissão da doença de Chagas em Mambaí - Goiás, Brasil (1982-1984)

A aplicação de inseticidas em Mambaí-GO, desde 1980, está determinando uma diminuição progressiva inicial de Triatoma infestans no intradomicilio, mas não a sua eliminação. A infestação triatominica foi detectada através de diversos métodos de vigilância imediata (transversal) e a longo prazo (longitudinal), com a colaboração dos próprios moradores. No primeiro ano de controle foi observada uma queda signiflcante de 28,6 % a 13,5%, mas devido a uma falha no programa de expurgos, em 1981, esta cifra voltou a elevar-se (23,2%). A continuidade desses expurgos nos anos seguintes resultou em um declínio gradual, atingindo em 1984 o nível de 14,2%. Simultaneamente a percentagem intradomiciliar de T. sórdida tendeu a aumentar, embora a infecção tripanossômica tenha sido sempre mínima. O conjunto destes achados sugerem que o controle do T. infestans com o uso exclusivo de inseticidas (BHC e Deltametrina) é difícil e oneroso. Precisando-se, portanto, o uso de medidas supletivas integradas aos sistemas de controle de doença de Chagas, que encorajam a participação ativa das comunidades afligidas, estimuladas mediante programas educativos.

Avaliações qualitativas e quantitativas de plantas daninhas na cultura da soja submetida aos sistemas de plantio direto e convencional

Com o objetivo de avaliar os efeitos do método de preparo do solo e do controle de plantas daninhas em resteva de aveia preta (Avena strigosa), na cultura da soja (Glycine max cv. 'IAC 14'), foi conduzido um experimento de campo na Fazenda Experimental Lageado - UNESP Botucatu - SP, em 1993/94. Os tratamentos de manejo do solo foram Plantio Direto e Plantio Convencional (preparado com uma aração e três gradagens). As formas de controle de plantas daninhas estudadas corresponderam a uma testemunha sem controle do mato; controle com uso exclusivo de herbicidas aplicados em préemergência (0,28 kg/ha de metribuzim + 1,29 kg/ha de orizalin); controle com uso exclusivo de herbicidas aplicados em pósemergência (0,25 kg/ha de fluazifop-p-butil + 0,25 kg/ha de fomesafen); controle com o uso conjunto dos tratamentos em pré e pós-emergência mencionados. Tanto no plantio direto quanto no convencional, utilizou-se glyphosate para a eliminação da aveia preta e das plantas daninhas antes da implantação da cultura. O delineamento experimental adotado foi de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com quatro repetições. Os tipos de manejo do solo foram aplicados às parcelas e os métodos de controle das plantas daninhas às sub-parcelas. Deve ser ressaltado que durante a fase inicial do ensaio, as chuvas foram escassas, limitando tanto o crescimento da cultura quanto a atuação dos herbicidas de pré-emergência e pósemergência. As avaliações baseadas na contagem do número de plantas/m2, realizadas aos 14, 28 e 35 dias após a emergência da cultura da soja, indicaram diferenças entre os métodos de preparo do solo e os métodos de controle. Entre as espécies daninhas mais freqüentes, Brachiaria plantaginea e Amaranthus viridis foram as predominantes no sistema de plantio convencional; estas espécies apresentaram pequena importância no plantio direto, no qual predominou Euphorbia heterophylla. No plantio convencional, os herbicidas de pré-emergência proporcionaram melhor controle de A. viridis do que de B. plantaginea; o controle com herbicidas pós-emergentes foi insatisfatório para ambas espécies. No plantio direto, o controle de E. heterophylla foi insatisfatório em todos os sistemas de controle testados. O plantio direto apresentou sempre menor número total de plantas daninhas, sobretudo de gramineas. A germinação de plantas daninhas limitou-se ao período de até 15 dias após a emergência da cultura, nos dois sistemas de cultivo.

Monitoramento de processos em bateladas através de cartas de controle multivariadas utilizando Análise de Componentes Principais Multidirecionais

Através da utilização de sistemas de controle informatizados, indústrias buscam uma caracterização mais completa de seus processos, gerando, freqüentemente, um grande volume de dados acerca de inúmeras variáveis de desempenho dos processos. Entretanto essa grande massa de dados é subaproveitada, visto que as cartas de controle multivariadas tradicionais, tais como as cartas de Hotelling, MCUSUM e MEWMA não são suficientemente robustas para tratar com um grande número de variáveis correlacionadas, pois foram concebidas para monitorar um número reduzido de variáveis de qualidade do produto final. Diante disso, ferramentas multivariadas mais robustas, que incorporam essas informações, vêm sendo desenvolvidas; dentre estas, destaca-se a Multiway Principal Component Analysis (Análise de Componentes Principais Multidirecionais; ACPM). Neste trabalho, apresenta-se a base teórica para a elaboração de uma carta de controle a partir da estratégia ACPM, para monitoramento on-line de processos em bateladas. Nesses processos, aferições freqüentes de variáveis de processo são disponibilizadas durante a realização de cada batelada. As cartas de controle baseadas em ACPM permitem o tratamento de variáveis autocorrelacionadas, com médias que descrevem trajetórias não lineares se observadas em momentos seqüenciados no tempo. Tais variáveis aparecem com freqüência em processos por bateladas. Uma aplicação das cartas de controle baseadas em ACPM em um sub-processo de produção de borracha para cobertura de pneus ilustra a utilização da ferramenta.

As perdas de materiais na construção de edificações : sua incidência e seu controle

O presente trabalho consiste em uma análise das perdas de materiais na construção de edificações. Inicialmente, são classificados os diferentes tipos de perdas de materiais e apresentados os resultados de pesquisas já realizadas sobre o assunto. São discutidos, também, alguns princípios do gerenciamento das materiais e apresentados conceitos relativos a sistemas de controle. É apresentada a metodologia e os resultados de um estudo realizado em cinco canteiros de obras, situados na cidade de Porto Alegre, no qual foram levantados índices e causas de incidências de perdas de materiais. A pesquisa realizada demonstrou que há consideráveis variações em relação à incidência de perdas para diferentes insumos e de um mesmo insumo para diferentes canteiros. Estes índices são bastante elevados em comparação com os valores apontados pela bibliografia. Este estudo demonstrou, também, que existem oportunidades de redução das perdas de materiais através de melhorias no manuseio e estacagem de materiais e, principalmente, através de aplicação de métodos que possibilitem a identificação e o controle das perdas durante o processo construtivo. Por fim,é apresentado um conjunto de diretrizes para a implementação de um sistema de controle de perdas de materiais para a construcão de edificações

Controle estatístico de processo : um estudo de caso em uma empresa da área de eletrodomésticos

Esta dissertação aborda a implantação de Controle Estatístico de Processo - CEP, em uma das etapas de produção de uma indústria de refrigeradores, tendo como objetivo propor uma abordagem sistemática e planejada de implantação, com vistas a melhorar os controles de qualidade e atender aos anseios e satisfação dos clientes. Inicialmente, é apresentada uma fundamentação teórica sobre o assunto, abordando três temas principais: (i) qualidade, (ii) controle estatístico da qualidade e (iii) implantação do controle estatístico da qualidade. Em seguida, é feita uma descrição da empresa e dos processos que fazem parte do estudo de caso bem como os sistemas de controle de qualidade existentes antes da implantação. Posteriormente, é apresentado um trabalho prático, onde é utilizada a metodologia Desdobramento da Função Qualidade para a priorização das características de qualidade a serem monitoradas no processo. Após a priorização, são apresentadas as etapas de implantação do CEP no processo, desde a Definição dos Critérios de Classificação até a fase de Acompanhamento e Consolidação. Os resultados são apresentados através do estudo da estabilidade e capacidade do processo depois da implantação de controle estatístico. As ações direcionadas pelo CEP permitiram uma redução significativa nos percentuais de defeitos, comprovando a eficácia da metodologia utilizada. Ao final do trabalho,são apresentadas as sugestões para melhorar o sistema da qualidade da empresa.

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.

A importância do sistema de controle interno para a eficiência e eficácia da gestão pública municipal, no âmbito do agreste meridional de Pernambuco

O presente trabalho objetiva discutir a importância da implantação do Sistema de Controle Interno – SCI na administração pública municipal, expondo a necessidade de sua adoção no âmbito da região do Agreste Meridional de Pernambuco, com o intuito de obter eficiência e eficácia na gestão dos recursos públicos. Ressalta-se, ainda, que para obtenção do sucesso do Sistema de Controle Interno - SCI é indispensável o cumprimento dos procedimentos legais. Pode-se afirmar que, a implantação do SCI é uma ferramenta que possibilita, ao ente público, suporte, apoio e assessoria, uma vez que oferece condições de governar de maneira eficiente, eficaz e efetiva, através da disponibilização de informações confiáveis em tempo hábil, respeitando os programas governamentais e resultando numa excelente conduta de gestão. Consequentemente, o gestor terá uma condição mais privilegiada, no sentido de que poderá auferir entendimentos conclusivos sobre questões específicas relacionadas à sua administração, propiciando, assim, efeitos qualitativos para a sociedade. O estudo revela também os procedimentos que foram adotados pelas administrações municipais a partir da Resolução TC nº 001/2009, instituída pelo Tribunal de Contas do Estado de Pernambuco, que disciplina sobre a criação, a implantação, a manutenção e a coordenação de Sistemas de Controle Interno nos Poderes Municipais, fazendo valer o prescrito nos artigos 31 e 74 da Carta Magna.

Uma análise das empresas publicas no Brasil, com enfase na questão de controle

O controle como obstáculo à ação do administrador público reflete com bastante propriedade o tema da presente monografia voltada para este importante princípio de administração, restrito, no entanto, à área federal, procurando abordar as tendências atuais do governo no tocante às recentes medidas controladoras destinadas às empresas estatais.

Uma extensão do protocolo CAN para aplicações críticas em sistemas distribuídos

Sistemas computacionais de tempo-real são tipicamente construídos a partir de primitivas de sincronização que fornecem uma noção do tempo no objetivo de coordenar a execução múltiplos fluxos de instruções em um processador. Quando o processamento é centralizado, a base de tempo destas primitivas é extraída do oscilador local da plataforma, permitindo que as ações do sistema sejam devidamente ordenadas, respeitando restrições de tempo e causalidade. No entanto, em sistemas distribuídos o problema não pode ser resolvido desta forma em decorrência de imperfeições nos dispositivos físicos. Diferenças mínimas na freqüência de osciladores fazem com que as bases de tempo dos componentes divirjam cada vez mais ao longo do tempo, dificultando ou até mesmo impossibilitando um ordenamento consistente de eventos. Por esta razão, sincronização de relógios é um serviço de fundamental importância, sobretudo em aplicações críticas, onde os níveis de confiabilidade exigidos são mais elevados. O presente trabalho consiste na proposta e implementação de uma plataforma de comunicação otimizada para sistemas de controle distribuídos, caracterizados por uma alta regularidade no comportamento da comunicação. O objetivo é propor uma solução em baixo nível com suporte para o projeto de sistemas distribuídos no domínio de aplicações críticas. A plataforma proposta, à qual foi atribuído o nome CASCA, sigla para “Communication Architecture for Safety- Critical Applications”, é de fato uma extensão time-triggered do protocolo CAN. Acima da camada de enlace do protocolo original foram projetados mecanismos sincronização de relógios e criação inicial da base de tempo, implementados na forma de uma combinação de hardware e software. Principais características da plataforma são jitter mínimo, uma base de tempo global essencialmente distribuída e particionamento temporal. Diferentes alternativas de projeto foram consideradas, observando com maior atenção a viabilidade de prototipação em dispositivos FPGA para fins de validação e aplicação imediata em plataformas reconfiguráveis. Como forma de validação da plataforma, um sistema elementar formado por três nodos foi sintetizado com sucesso em bancada obtendo-se como resultado uma base de tempo essencialmente distribuída com precisão menor do que um micro-segundo.