Controle vetorial de velocidade de uma máquina de indução sem mancais trifásica com bobinado dividido utilizando estimação neural de fluxo

This work describes the study and the implementation of the vector speed control for a three-phase Bearingless induction machine with divided winding of 4 poles and 1,1 kW using the neural rotor flux estimation. The vector speed control operates together with the radial positioning controllers and with the winding currents controllers of the stator phases. For the radial positioning, the forces controlled by the internal machine magnetic fields are used. For the radial forces optimization , a special rotor winding with independent circuits which allows a low rotational torque influence was used. The neural flux estimation applied to the vector speed controls has the objective of compensating the parameter dependences of the conventional estimators in relation to the parameter machine s variations due to the temperature increases or due to the rotor magnetic saturation. The implemented control system allows a direct comparison between the respective responses of the speed and radial positioning controllers to the machine oriented by the neural rotor flux estimator in relation to the conventional flux estimator. All the system control is executed by a program developed in the ANSI C language. The DSP resources used by the system are: the Analog/Digital channels converters, the PWM outputs and the parallel and RS-232 serial interfaces, which are responsible, respectively, by the DSP programming and the data capture through the supervisory system

Estudo de estratégias de otimização para poços de petróleo com elevação por bombeio de cavidades progressivas

The progressing cavity pump artificial lift system, PCP, is a main lift system used in oil production industry. As this artificial lift application grows the knowledge of it s dynamics behavior, the application of automatic control and the developing of equipment selection design specialist systems are more useful. This work presents tools for dynamic analysis, control technics and a specialist system for selecting lift equipments for this artificial lift technology. The PCP artificial lift system consists of a progressing cavity pump installed downhole in the production tubing edge. The pump consists of two parts, a stator and a rotor, and is set in motion by the rotation of the rotor transmitted through a rod string installed in the tubing. The surface equipment generates and transmits the rotation to the rod string. First, is presented the developing of a complete mathematical dynamic model of PCP system. This model is simplified for use in several conditions, including steady state for sizing PCP equipments, like pump, rod string and drive head. This model is used to implement a computer simulator able to help in system analysis and to operates as a well with a controller and allows testing and developing of control algorithms. The next developing applies control technics to PCP system to optimize pumping velocity to achieve productivity and durability of downhole components. The mathematical model is linearized to apply conventional control technics including observability and controllability of the system and develop design rules for PI controller. Stability conditions are stated for operation point of the system. A fuzzy rule-based control system are developed from a PI controller using a inference machine based on Mandami operators. The fuzzy logic is applied to develop a specialist system that selects PCP equipments too. The developed technics to simulate and the linearized model was used in an actual well where a control system is installed. This control system consists of a pump intake pressure sensor, an industrial controller and a variable speed drive. The PI control was applied and fuzzy controller was applied to optimize simulated and actual well operation and the results was compared. The simulated and actual open loop response was compared to validate simulation. A case study was accomplished to validate equipment selection specialist system

Controle vetorial de velocidade de um motor de indução trifásico com estimação neural de fluxo

This work describes the study and the implementation of the speed control for a three-phase induction motor of 1,1 kW and 4 poles using the neural rotor flux estimation. The vector speed control operates together with the winding currents controller of the stator phasis. The neural flux estimation applied to the vector speed controls has the objective of compensating the parameter dependences of the conventional estimators in relation to the parameter machine s variations due to the temperature increases or due to the rotor magnetic saturation. The implemented control system allows a direct comparison between the respective responses of the speed controls to the machine oriented by the neural rotor flux estimator in relation to the conventional flux estimator. All the system control is executed by a program developed in the ANSI C language. The main DSP recources used by the system are, respectively, the Analog/Digital channels converters, the PWM outputs and the parallel and RS-232 serial interfaces, which are responsible, respectively, by the DSP programming and the data capture through the supervisory system

Estrutura ANFIS modificada para identificação e controle de plantas com ampla faixa de operação e não linearidade acentuada

In this work a modification on ANFIS (Adaptive Network Based Fuzzy Inference System) structure is proposed to find a systematic method for nonlinear plants, with large operational range, identification and control, using linear local systems: models and controllers. This method is based on multiple model approach. This way, linear local models are obtained and then those models are combined by the proposed neurofuzzy structure. A metric that allows a satisfactory combination of those models is obtained after the structure training. It results on plant s global identification. A controller is projected for each local model. The global control is obtained by mixing local controllers signals. This is done by the modified ANFIS. The modification on ANFIS architecture allows the two neurofuzzy structures knowledge sharing. So the same metric obtained to combine models can be used to combine controllers. Two cases study are used to validate the new ANFIS structure. The knowledge sharing is evaluated in the second case study. It shows that just one modified ANFIS structure is necessary to combine linear models to identify, a nonlinear plant, and combine linear controllers to control this plant. The proposed method allows the usage of any identification and control techniques for local models and local controllers obtaining. It also reduces the complexity of ANFIS usage for identification and control. This work has prioritized simpler techniques for the identification and control systems to simplify the use of the method

Detecção e classificação de modos de operação do bombeio mecânico via cartas dinamométricas

The precision and the fast identification of abnormalities of bottom hole are essential to prevent damage and increase production in the oil industry. This work presents a study about a new automatic approach to the detection and the classification of operation mode in the Sucker-rod Pumping through dynamometric cards of bottom hole. The main idea is the recognition of the well production status through the image processing of the bottom s hole dynamometric card (Boundary Descriptors) and statistics and similarity mathematics tools, like Fourier Descriptor, Principal Components Analysis (PCA) and Euclidean Distance. In order to validate the proposal, the Sucker-Rod Pumping system real data are used

Avaliação operacional do controle mecânico de plantas aquáticas imersas no reservatório de Jupiá

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com taboa, o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

Resistência do solo à penetração, cobertura vegetal e produtividade do milho em plantio direto escarificado

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da operação da escarificação ao longo do tempo sobre a estrutura de um solo em plantio direto, assim como os seus efeitos sobre a produtividade do milho e a formação de cobertura vegetal. O trabalho foi conduzido em um NITOSSOLO VERMELHO no município de Botucatu, São Paulo, Brasil. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, sendo as parcelas o fator manejo do solo (em plantio direto e em escarificação) e as subparcelas o fator período de avaliação (quatro e 18 meses após a escarificação) com quatro repetições por tratamento. Os resultados indicaram que, após o período de quatro meses, a escarificação reduziu significativamente a resistência do solo à penetração, até a profundidade de atuação das hastes do escarificador (0,30 m), e, após o período de 18 meses, o efeito da escarificação sobre a resistência do solo à penetração ocorreu apenas na camada superficial do solo (0,05 e 0,10 m). em área cultivada em sistema plantio direto, o efeito do preparo do solo com escarificador sobre a resistência à penetração tende a desaparecer no período de 1,5 anos. A quantidade de matéria seca na superfície do solo, em plantio direto, foi 30% superior ao solo com antecedente de escarificação pelo período de quatro meses.

Implementação de rotinas computacionais básicas para cabeça estéreo robótica

O Laboratório de Sistemas Inteligentes do Departamento de Engenharia de Computação e Automação da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN -tem como um de seus projetos de pesquisa -Robosense -a construção de uma plataforma robótica móvel. Trata-se de um robô provido de duas rodas, acionadas de forma diferencial, dois braços, com 5 graus de liberdade cada, um cinturão de sonares e uma cabeça estéreo. Como objetivo principal do projeto Robosense, o robô deverá ser capaz de navegar por todo o prédio do LECA, desviando de obstáculos. O sistema de navegação do robô, responsável pela geração e seguimento de rotas, atuará em malha fechada. Ou seja, sensores serão utilizados pelo sistema com o intuito de informar ao robô a sua pose atual, incluindo localização e a configuração de seus recursos. Encoders (sensores especiais de rotação) foram instalados nas rodas, bem como em todos os motores dos dois braços da cabeça estéreo. Sensores de fim-de-curso foram instalados em todas as juntas da cabeça estéreo para que seja possível sua pré-calibração. Sonares e câmeras também farão parte do grupo de sensores utilizados no projeto. O robô contará com uma plataforma composta por, a princípio, dois computadores ligados a um barramento único para uma operação em tempo real, em paralelo. Um deles será responsável pela parte de controle dos braços e de sua navegação, tomando como base as informações recebidas dos sensores das rodas e dos próximos objetivos do robô. O outro computador processará todas as informações referentes à cabeça estéreo do robô, como as imagens recebidas das câmeras. A utilização de técnicas de imageamento estéreo torna-se necessária, pois a informação de uma única imagem não determina unicamente a posição de um dado ponto correspondente no mundo. Podemos então, através da utilização de duas ou mais câmeras, recuperar a informação de profundidade da cena. A cabeça estéreo proposta nada mais é que um artefato físico que deve dar suporte a duas câmeras de vídeo, movimentá-las seguindo requisições de programas (softwares) apropriados e ser capaz de fornecer sua pose atual. Fatores como velocidade angular de movimentação das câmeras, precisão espacial e acurácia são determinantes para o eficiente resultado dos algoritmos que nesses valores se baseiam

Controle vetorial para velocidade de um motor de indução trifásico utilizando estimador filtro de Kalman

This paper describes the study, computer simulation and feasibility of implementation of vector control speed of an induction motor using for this purpose the Extended Kalman Filter as an estimator of rotor flux. The motivation for such work is the use of a control system that requires no sensors on the machine shaft, thus providing a considerable cost reduction of drives and their maintenance, increased reliability, robustness and noise immunity as compared to control systems with conventional sensors

Velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda fungicida, severidade da ferrugem asiática e produtividade da soja

O trabalho objetivou comparar a deposição da pulverização e o controle da ferrugem asiática após o tratamento com fungicidas sob quatro velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização na cultura da soja. Dois experimentos foram conduzidos na FCA/UNESP - Campus de Botucatu, safra 2006/07. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e abaxial de folíolos posicionados nas partes superior e inferior das plantas selecionadas e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O oxicloreto de cobre (50% de cobre metálico) foi o marcador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso de espectrofotometria de absorção atômica. Após a aplicação do fungicida piraclostrobina + epoxiconazole sob diferentes velocidades da assistência de ar junto à barra de pulverização (0, 9, 11 e 29 km h-1) procedeu-se a avaliação da severidade da doença e produtividade da soja. Na parte superior das plantas os maiores níveis de depósitos foram encontrados na pulverização sem assistência de ar. Já na parte inferior da planta foram encontrados os maiores níveis de deposição quando foram utilizadas as maiores velocidades da assistência de ar. No geral, a severidade da doença foi mais acentuada nos tratamentos sem o uso da assistência de ar. em relação à produtividade não houve diferenças entre os tratamentos com aplicação de fungicidas, porém houve incremento na produtividade para os tratamentos com assistência de ar.

Velocidade do fluxo de ar em barra de pulverização no controle químico de Anticarsia gemmatalis, Hübner e percevejos na cultura da soja

A lagarta Anticarsia gemmatalis (Hübner) e os percevejos fitófagos são pragas importantes na cultura da soja no Brasil. Este trabalho objetivou avaliar o controle desses insetos após o tratamento com inseticidas, sob diferentes velocidades do fluxo de ar junto à barra de pulverização nessa cultura. O experimento foi desenvolvido em Botucatu, na cultura da soja [Glycine max (L.) Merrill], var. Conquista (safra 2007/08), no delineamento experimental de blocos ao acaso (quatro velocidades do fluxo de ar: 0, 9, 11 e 29 km h-1), mais testemunha, totalizando cinco tratamentos e quatro repetições. No estádio de desenvolvimento vegetativo (V10) realizou uma aplicação do inseticida deltametrina na dosagem de 6,5 g do i.a. ha-1 para o controle de lagartas e no estádio de desenvolvimento reprodutivo (R6) aplicou o inseticida tiametoxam associado com lambda-cialotrina na dosagem de 25,38 + 19,08 g do i.a. ha-1 para o controle de percevejos. A aplicação foi feita com um pulverizador Advanced Vortex 2000, com pontas de pulverização jato cônico JA2, conferindo um volume de calda de 200 L ha-1. As avaliações antes e após a aplicação foram realizadas pelo método de batidas no pano. Avaliaram-se os danos causados por percevejos, considerando-se a porcentagem de danos às sementes, ao poder germinativo e à produtividade. No geral, o número médio de lagartas e percevejos foram significativamente menores nas parcelas tratadas em relação ao obtido na testemunha. Não houve diferença de produtividade entre os tratamentos. A porcentagem de emergência e sementes picadas por percevejos foram significativamente menores nos tratamentos que receberam o controle em comparação à testemunha.

Efeito da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição de produtos fitossanitários em feijoeiro

Com o objetivo de avaliar o efeito da variação da velocidade do ar em barra de pulverização na deposição da calda na cultura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris), realizou-se o experimento em 9 e 10 de outubro de 2000, no Centro de Pesquisas Agronômicas - Cyanamid, em Iracemápolis (SP), em delineamento inteiramente casualizado, aos 48 dias após a emergência (DAE). Para isso, convencionou-se que a rotação máxima do ventilador, medida com o auxílio de fototacômetro, possibilitou a obtenção da velocidade máxima do ar na barra de pulverização e, a partir daí, níveis de 50% e 75% da velocidade máxima do ar. Alvos artificiais foram fixados na superfície adaxial e na abaxial de folíolos posicionados, nos terços superior e inferior das plantas selecionadas, ao acaso, e distribuídas perpendicularmente ao deslocamento do pulverizador. O óxido cuproso (50% de cobre metálico) foi o traçador utilizado em pulverização e a determinação quantitativa dos depósitos feita com o uso da espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados sugerem que a variação da velocidade do ar na barra pulverizadora não influenciou sobre os níveis de depósitos no feijoeiro, aos 48 DAE, nas condições do presente trabalho.

Velocidade de hidratação em função de características do tegumento de sementes de soja de diferentes cultivares e localidades

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Automação de um sistema rotatório para secagem do rejeito de maracujá

The rotary dryer is one of the most used equipments in processing industries. Its automatic control mode of operation is important specially to keep the moisture content of the final product in the desired value. The classical control strategies, like PID (proportional integral derivative) control, are largely used in the industrial sector because of its robustness and because they are easy to be implemented. In this work, a data acquisition system was implemented for monitoring the most relevant process variables, like: both inlet and outlet drying air temperature, dryer rotation, outlet air speed and humidity, and mass of the final product. Openloop tests were realized to identify a mathematical model able to represent the drying process for the rotary system. From this model, a PID controller was tuned using a direct synthesis method, assuming a first order trajectory. The PID controller was implemented in the system in order to control the inlet drying air temperature. By the end, closedloop tests (operating in automatic mode) were realized to observe the controller performance, and, after setting the best tune, experiments were realized using passion fruit seeds as raw material. The experiments realized in closedloop showed a satisfactory performance by the implemented control strategy for the drying air temperature of the rotary system

Influência da velocidade de deslocamento na semeadura do milho

Teve-se o objetivo de verificar a influência da velocidade de deslocamento na semeadura de milho, variando de 3,0 a 9,0 km h-1, em quatro condições. As variáveis analisadas foram: população de plantas emergidas, distribuição longitudinal, população com espigas e os componentes de rendimento. Concluiu-se que há aumento na percentagem de espaçamentos falhos e múltiplos e queda de espaçamentos aceitáveis ao se elevar a velocidade de semeadura. A produtividade só foi afetada quando a população de plantas com espigas foi reduzida pelo incremento de velocidade.