Desenvolvimento de um controlador preditivo estocástico para processos da indústria química.

O sucesso de estratégias de controle preditivo baseado em modelo (MPC, na sigla em inglês) tanto em ambiente industrial quanto acadêmico tem sido marcante. No entanto, ainda há diversas questões em aberto na área, especialmente quando a hipótese simplificadora de modelo perfeito é abandonada. A consideração explícita de incertezas levou a importantes progressos na área de controle robusto, mas esta ainda apresenta alguns problemas: a alta demanda computacional e o excesso de conservadorismo são questões que podem ter prejudicado a aplicação de estratégias de controle robusto na prática. A abordagem de controle preditivo estocástico (SMPC, na sigla em inglês) busca a redução do conservadorismo através da incorporação de informação estatística dos ruídos. Como processos na indústria química sempre estão sujeito a distúrbios, seja devido a diferenças entre planta e modelo ou a distúrbios não medidos, está técnica surge como uma interessante alternativa para o futuro. O principal objetivo desta tese é o desenvolvimento de algoritmos de SMPC que levem em conta algumas das especificidades de tais processos, as quais não foram adequadamente tratadas na literatura até o presente. A contribuição mais importante é a inclusão de ação integral no controlador através de uma descrição do modelo em termos de velocidade. Além disso, restrições obrigatórias (hard) nas entradas associadas a limites físicos ou de segurança e restrições probabilísticas nos estados normalmente advindas de especificações de produtos também são consideradas na formulação. Duas abordagens foram seguidas neste trabalho, a primeira é mais direta enquanto a segunda fornece garantias de estabilidade em malha fechada, contudo aumenta o conservadorismo. Outro ponto interessante desenvolvido nesta tese é o controle por zonas de sistemas sujeitos a distúrbios. Essa forma de controle é comum na indústria devido à falta de graus de liberdade, sendo a abordagem proposta a primeira contribuição da literatura a unir controle por zonas e SMPC. Diversas simulações de todos os controladores propostos e comparações com modelos da literatura são exibidas para demonstrar o potencial de aplicação das técnicas desenvolvidas.

Contribuições para estratégia de controle aplicada à geração fotovoltaica interconectada à rede elétrica

Generation systems, using renewable sources, are becoming increasingly popular due to the need for increased use of electricity. Currently, renewables sources have a role to cooperate with conventional generation, due to the system limitation in delivering the required power, the need for reduction of unwanted effects from sources that use fossil fuels (pollution) and the difficulty of building new transmission and/or distribution lines. This cooperation takes place through distributed generation. Therefore, this work proposes a control strategy for the interconnection of a PV (Photovoltaic) system generation distributed with a three-phase power grid through a connection filter the type LCL. The compensation of power quality at point of common coupling (PCC) is performed ensuring that the mains supply or consume only active power and that his currents have low distorcion. Unlike traditional techniques which require schemes for harmonic detection, the technique performs the harmonic compensation without the use of this schemes, controlling the output currents of the system in an indirect way. So that there is effective control of the DC (Direct Current) bus voltage is used the robust controller mode dual DSMPI (Dual-Sliding Mode-Proportional Integral), that behaves as a sliding mode controller SM-PI (Sliding Mode-Proportional Integral) during the transition and like a conventional PI (Proportional Integral) in the steady-state. For control of current is used to repetitive control strategy, which are used double sequence controllers (DSC) tuned to the fundamental component, the fifth and seventh harmonic. The output phase current are aligned with the phase angle of the utility voltage vector obtained from the use of a SRF-PLL (Synchronous Reference Frame Phase-Locked-Loop). In order to obtain the maximum power from the PV array is used a MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm without the need for adding sensors. Experimental results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed control system.

Análise e proposição de estratégias de estimação e controle de velocidade para motores de indução trifásicos

This study presents a proposal of speed servomechanisms without the use of mechanical sensors (sensorless) using induction motors. A comparison is performed and propose techniques for pet rotor speed, analyzing performance in different conditions of speed and load. For the determination of control technique, initially, is performed an analysis of the technical literature of the main control and speed estimation used, with their characteristics and limitations. The proposed technique for servo sensorless speed induction motor uses indirect field-oriented control (IFOC), composed of four controllers of the proportional-integral type (PI): rotor flux controller, speed controller and current controllers in the direct and quadrature shaft. As the main focus of the work is in the speed control loop was implemented in Matlab the recursive least squares algorithm (RLS) for identification of mechanical parameters, such as moment of inertia and friction coefficient. Thus, the speed of outer loop controller gains can be self adjusted to compensate for any changes in the mechanical parameters. For speed estimation techniques are analyzed: MRAS by rotóricos fluxes MRAS by counter EMF, MRAS by instantaneous reactive power, slip, locked loop phase (PLL) and sliding mode. A proposition of estimation in sliding mode based on speed, which is performed a change in rotor flux observer structure is displayed. To evaluate the techniques are performed theoretical analyzes in Matlab simulation environment and experimental platform in electrical machinery drives. The DSP TMS320F28069 was used for experimental implementation of speed estimation techniques and check the performance of the same in a wide speed range, including load insertion. From this analysis is carried out to implement closed-loop control of sensorless speed IFOC structure. The results demonstrated the real possibility of replacing mechanical sensors for estimation techniques proposed and analyzed. Among these, the estimator based on PLL demonstrated the best performance in various conditions, while the technique based on sliding mode has good capacity estimation in steady state and robustness to parametric variations.

Automatização de um dinamômetro hidráulico para ensaios de motores de combustão interna

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.

Integral Piezoactuator System with Optimum Placement of Functionally Graded Material - A Topology Optimization Paradigm

Piezoactuators consist of compliant mechanisms actuated by two or more piezoceramic devices. During the assembling process, such flexible structures are usually bonded to the piezoceramics. The thin bonding layer(s) between the compliant mechanism and the piezoceramic may induce undesirable behavior, including unusual interfacial nonlinearities. This constitutes a drawback of piezoelectric actuators and, in some applications, such as those associated to vibration control and structural health monitoring (e. g., aircraft industry), their use may become either unfeasible or at least limited. A possible solution to this standing problem can be achieved through the functionally graded material concept and consists of developing `integral piezoactuators`, that is those with no bonding layer(s) and whose performance can be improved by tailoring their structural topology and material gradation. Thus, a topology optimization formulation is developed, which allows simultaneous distribution of void and functionally graded piezoelectric materials (including both piezo and non-piezoelectric materials) in the design domain in order to achieve certain specified actuation movements. Two concurrent design problems are considered, that is the optimum design of the piezoceramic property gradation, and the design of the functionally graded structural topology. Two-dimensional piezoactuator designs are investigated because the applications of interest consist of planar devices. Moreover, material gradation is considered in only one direction in order to account for manufacturability issues. To broaden the range of such devices in the field of smart structures, the design of integral Moonie-type functionally graded piezoactuators is provided according to specified performance requirements.

Calculation of line integrals in boundary integral methods

We propose quadrature rules for the approximation of line integrals possessing logarithmic singularities and show their convergence. In some instances a superconvergence rate is demonstrated.

A finite integral transform technique for solving the diffusion-reaction equation with Michaelis-Menten kinetics

An approximate analytical technique employing a finite integral transform is developed to solve the reaction diffusion problem with Michaelis-Menten kinetics in a solid of general shape. A simple infinite series solution for the substrate concentration is obtained as a function of the Thiele modulus, modified Sherwood number, and Michaelis constant. An iteration scheme is developed to bring the approximate solution closer to the exact solution. Comparison with the known exact solutions for slab geometry (quadrature) and numerically exact solutions for spherical geometry (orthogonal collocation) shows excellent agreement for all values of the Thiele modulus and Michaelis constant.

Is the irritable bladder associated with anterior compartment relaxation? A critical look at the 'integral theory of pelvic floor dysfunction'

The 'integral theory of pelvic floor dysfunction', first proposed by Petros and Ulmsten in 1990, claims that anterior vaginal wall relaxation is associated with symptoms of urgency, frequency, nocturia and urge incontinence. A retrospective study was designed to test this hypothesis. Imaging data and urodynamic reports from 272 women suffering from symptoms of lower urinary tract dysfunction were evaluated. Opening of the retrovesical angle, bladder neck descent, urethral rotation and descent of a cystocele during Valsalva were used to quantify anterior vaginal wall laxity None of the tested parameters were associated with symptoms and signs of detrusor overactivity. On the contrary, patients with higher grades of urethral and bladder descent were less likely to suffer from nocturia and urge incontinence and were less likely to leave sensory urgency and detrusor instability diagnosed on urodynamic testing. The findings of this study therefore do not support this hypothesis of the 'integral theory'.

Theory and applications of fuzzy Volterra integral equations

Formulations of fuzzy integral equations in terms of the Aumann integral do not reflect the behavior of corresponding crisp models. Consequently, they are ill-adapted to describe physical phenomena, even when vagueness and uncertainty are present. A similar situation for fuzzy ODEs has been obviated by interpretation in terms of families of differential inclusions. The paper extends this formalism to fuzzy integral equations and shows that the resulting solution sets and attainability sets are fuzzy and far better descriptions of uncertain models involving integral equations. The investigation is restricted to Volterra type equations with mildly restrictive conditions, but the methods are capable of extensive generalization to other types and more general assumptions. The results are illustrated by integral equations relating to control models with fuzzy uncertainties.

Educação infantil em jornada de tempo integral : dilemas e perspectivas

Vania Carvalho de Araújo (Org.)

Eu bebo sim e estou vivendo : qualidade de vida, masculinidade, padrões de consumo de álcool e representações sociais de bebida alcoólica para homens usuários de unidade de saúde da família

A Política Nacional de Atenção Integral à Saúde do Homem propõe formas diferenciadas de atuação da equipe de saúde no atendimento da população masculina, uma vez que este público demanda estratégias diferenciadas de serviço. Ao se deparar com a realidade vivenciada pelos homens, surgem várias questões acerca do estereótipo social construído acerca das características masculinas e suas vivências. O objetivo da pesquisa foi compreender alguns aspectos relevantes para as práticas de saúde de homens usuários de Unidade de Saúde da Família, como qualidade de vida, consumo de álcool, representações sociais da bebida alcoólica e características de masculinidade. Foi utilizada uma amostra de 300 homens, frequentadores de Unidade de Saúde da Família, e aplicado um questionário contendo os dados sociodemográficos, o World Health Organization Quality of Life (Whoqol-bref), o Bem Sex-Role Inventory (BSRI), um exercício de evocação sobre bebida alcoólica, o Alcohol Use Disorders Identification Test (Audit) e um bloco para verificar os problemas ocasionados pelo consumo de álcool e a procura por tratamento. Os dados dos instrumentos quantitativos foram analisados com testes estatísticos de comparação de médias e de correlação. Os dados das evocações foram analisados com o software EVOC (Ensemble de Programmes Permettant l’Analyse des Évocations). Na primeira análise, constatou-se adesão mais alta a características femininas, alta percepção de qualidade de vida e padrões de consumo de álcool semelhantes às médias nacionais. Homens que declararam praticar sua religião apresentaram média significativamente menor de consumo de álcool. Apresentaram correlação inversamente proporcional ao consumo de álcool as características femininas de gênero, os domínios físico, social, psicológico e percepção global de qualidade de vida. Na análise das evocações, constatou-se que os elementos com tendência à centralidade são, em sua maioria, de cunho negativo. Os dados da população geral apresentaram o termo gosto como um aspecto positivo e central da bebida alcoólica. O grupo de abstinentes não apresentou avaliação positiva do termo e o grupo de bebedores apresentou o termo diversão na primeira periferia, referindo-se aos aspectos positivos e de socialização da bebida alcoólica. Os resultados indicaram uma qualidade de vida satisfatória, a religião e as características femininas destacaram-se como um fator de proteção ao uso de bebida alcoólica. Apresentaram, ainda, percepção dos problemas associados ao próprio consumo. Apesar de a maioria dos termos relacionados à bebida alcoólica ser negativo, este consumo ainda se dá em um nível considerável. Por isso, se faz necessária a construção de vínculo entre o profissional e o usuário do serviço de saúde a fim de dar oportunidade para que as reais práticas sobre a bebida alcoólica sejam evidenciadas. Esses dados podem ajudar profissionais de Saúde da Família a refletirem sobre as representações sociais que constroem acerca dos homens de classe popular usuários do serviço

Estudantes público-alvo da educação especial na educação em tempo integral : um estudo em Vitória-ES

Este estudo tem como tema “Estudantes Público-Alvo da Educação Especial na Educação em Tempo Integral no Município de Vitoria-ES”. Seu objetivo geral foi investigar os modos de atendimento aos estudantes público-alvo da Educação Especial do Programa Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada, oferecido pelo ensino público municipal nas Escolas de Ensino Fundamental (EMEFs) do município de Vitória, pela fala dos gestores e executores do programa. Seus objetivos específicos foram compreender a configuração da proposta de Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada no município de Vitória-ES; caracterizar o conjunto de estudantes público-alvo da Educação Especial participantes do Programa Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada no município; compreender os sentidos e significados da inclusão de estudantes público-alvo da Educação Especial no Programa Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada no município de Vitória-ES. Trata-se de pesquisa qualitativa, cuja metodologia envolveu revisão de literatura e estudo de caso. O instrumento de pesquisa foi uma entrevista semiestruturada, por permitir explorar mais amplamente as abordagens e proporcionar aos entrevistados maior liberdade para emitir as suas opiniões. Os sujeitos da pesquisa foram os gestores responsáveis pelo desenvolvimento do Programa Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada da Secretaria Municipal de Educação do município de Vitória (Seme) e a equipe de uma das EMEFs que compôs o grupo focal, profissionais diretamente envolvidos no exercício das práticas pedagógicas com os estudantes matriculados no Programa da Unidade de Ensino. Os resultados das análises da pesquisa foi que a Educação em Tempo Integral – Educação Ampliada é uma realidade no município de Vitória-ES, desde a sua implantação em 1989. O programa atende hoje a 3.203 estudantes. Desse total, apenas 35, ou seja, 1,9%, compõem o público-alvo da Educação Especial atendido pelo programa em foco. A análise das informações documentais, os relatos dos gestores que se revezaram desde a implantação do Peti e as entrevistas com os sujeitos desta pesquisa revelaram que a educação em tempo integral se processa no município de Vitória de forma lenta e descontínua, especialmente por ocasião do revezamento entre uma administração e outra, quando muda a gestão política.

La adopción del cuadro de mando integral en organizaciones portuguesas: variables contingentes e institucionales

Este artículo tiene como objetivo identificar y analizar un conjunto de variables contingentes e institucionales que pueden potencialmente influir en el conocimiento e implementación del Cuadro de Mando Integral (CMI) en las organizaciones portuguesas pertenecientes al sector público y privado.

Determinantes de la adopción del cuadro de mando integral en organizaciones portuguesas del setor público y privado

Esta comunicación tiene como objetivo identificar y analizar un conjunto de variables que pueden potencialmente influir en la adopción del Cuadro de Mando Integral (CMI) en organizaciones públicas y privadas portuguesas. Definimos un conjunto de hipótesis de investigación y para comprobar empíricamente las hipótesis formuladas hemos recurrido a los datos obtenidos mediante la aplicación de un cuestionario postal a 591 organizaciones públicas (ayuntamientos, hospitales, empresas municipales y empresas intermunicipales) y 549 organizaciones privadas (grandes empresas y pequeñas y medianas empresas) portuguesas, con una tasa de respuesta del 31,3%. Los resultados obtenidos indican que el compromiso de la alta dirección, el desarrollo de mapas estratégicos y el establecimiento de relaciones causa-efecto son factores que están asociados con la implementación del CMI.