Controle ótimo H∞ de sistemas não-lineares com modelos fuzzy takagi-sugeno

Neste trabalho é proposta uma metodologia de rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios aplicada a sistemas não-lineares. Para o projeto do sistema de rastreamento, projeta-se os controladores fuzzy M(a) e N(a) que minimizam o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de referência r(t) e o sinal de erro de rastreamento e(t), sendo e(t) a diferença entre a entrada de referência e a saída do sistema z(t). No método de rejeição de distúrbio utiliza-se a realimentação dinâmica da saída através de um controlador fuzzy Kc(a) que minimiza o limitante superior da norma H∞ entre o sinal de entrada exógena w(t) e o sinal de saída z(t). O procedimento de projeto proposto considera as não-linearidades da planta através dos modelos fuzzy Takagi-Sugeno. Os métodos são equacionados utilizando-se inequações matriciais lineares (LMIs), que quando factíveis, podem ser facilmente solucionados por algoritmos de convergência polinomial. Por fim, um exemplo ilustra a viabilidade da metodologia proposta.

Identificação e comparação entre controle preditivo com modelo não linear e PI sintonizados com PSO em sistema de separação gravitacional de águia-óleo

The separation methods are reduced applications as a result of the operational costs, the low output and the long time to separate the uids. But, these treatment methods are important because of the need for extraction of unwanted contaminants in the oil production. The water and the concentration of oil in water should be minimal (around 40 to 20 ppm) in order to take it to the sea. Because of the need of primary treatment, the objective of this project is to study and implement algorithms for identification of polynomial NARX (Nonlinear Auto-Regressive with Exogenous Input) models in closed loop, implement a structural identification, and compare strategies using PI control and updated on-line NARX predictive models on a combination of three-phase separator in series with three hydro cyclones batteries. The main goal of this project is to: obtain an optimized process of phase separation that will regulate the system, even in the presence of oil gushes; Show that it is possible to get optimized tunings for controllers analyzing the mesh as a whole, and evaluate and compare the strategies of PI and predictive control applied to the process. To accomplish these goals a simulator was used to represent the three phase separator and hydro cyclones. Algorithms were developed for system identification (NARX) using RLS(Recursive Least Square), along with methods for structure models detection. Predictive Control Algorithms were also implemented with NARX model updated on-line, and optimization algorithms using PSO (Particle Swarm Optimization). This project ends with a comparison of results obtained from the use of PI and predictive controllers (both with optimal state through the algorithm of cloud particles) in the simulated system. Thus, concluding that the performed optimizations make the system less sensitive to external perturbations and when optimized, the two controllers show similar results with the assessment of predictive control somewhat less sensitive to disturbances

Novos resultados sobre a estabilidade e controle de sistemas nao-lineares utilizando modelos fuzzy e LMI

Relaxed conditions for the stability study of nonlinear, continuous and discrete-time systems given by fuzzy models are presented. A theoretical analysis shows that the proposed method provides better or at least the same results of the methods presented in the literature. Digital simulations exemplify this fact. These results are also used for the fuzzy regulators design. The nonlinear systems are represented by the fuzzy models proposed by Takagi and Sugeno. The stability analysis and the design of controllers are described by LMIs (Linear Matrix Inequalities), that can be solved efficiently by convex programming techniques. The specification of the decay rate, constraints on control input and output are also described by LMIs. Finally, the proposed design method is applied in the control of an inverted pendulum.

Aplicando lógica fuzzy no controle de robôs móveis usando dispositivos lógicos programáveis e a linguagem VHDL

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Formulação do controle preventivo em sistemas de distribuição de energia elétrica baseada na lógica fuzzy e redes neurais

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

Controle de movimentos de pacientes paraplégicos utilizando modelos fuzzy T-S

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelagem e controle de sistemas fuzzy Takagi-Sugeno

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Controle de exaustão de fornos de cozimento de anodos baseado em lógica fuzzy

A legislação ambiental cada vez mais rigorosa tem forçado as indústrias a investirem em soluções de controle inovadoras buscando diminuir as emissões de gases poluentes pelas fontes móveis e fixas, exercendo melhor controle e tratamento desses poluentes como forma de atender os limites impostos pela lei. Apresenta-se neste trabalho, a implementação de uma melhoria no sistema de controle de exaustão de fornos de cozimento de anodos da indústria de alumínio ALBRAS-Alumínio Brasileiro S.A., localizada em Barcarena no estado do Pará, visando minimizar a poluição causada pela queima de combustíveis nos fornos sem comprometer a eficiência do processo. Para isso foi utilizado um sistema baseado em lógica fuzzy, buscando na experiência de engenheiros, técnicos e operadores de processo, uma forma de se obter um melhor controle e confiabilidade na gestão das emissões de gases poluentes.

Lógica Fuzzy aplicada ao controle de um sistema híbrido de geração de energia elétrica: eólica, fotovoltaica e biogás

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Simulação e controle de um quadcopter utilizando lógica fuzzy

The present work develops a model to simulate the dynamics of a quadcopter being controlled by a PD fuzzy controller. Initially is presented a brief history of quadcopters an introduction to fuzzy logic and fuzzy control systems. Afterwards is presented an overview of the quadcopter dynamics and the mathematical modelling development applying Newton-Euler method. Then the modelling are implemented in a Simulink model in addition to a PD fuzzy controller. A prototype proposition is made, by describing each necessary component to build up a quadcopter. In the end the results from the simulators are discussed and compared due to the discrepancy between the model using ideal sensor and the model using non-ideal sensors

Comparing fuzzy and intelligent PI controllers in stop-and-go manoeuvres

The aim of this work was twofold: on the one hand, to describe a comparative study of two intelligent control techniques-fuzzy and intelligent proportional-integral (PI) control, and on the other, to try to provide an answer to an as yet unsolved topic in the automotive sector-stop-and-go control in urban environments at very low speeds. Commercial vehicles exhibit nonlinear behavior and therefore constitute an excellent platform on which to check the controllers. This paper describes the design, tuning, and evaluation of the controllers performing actions on the longitudinal control of a car-the throttle and brake pedals-to accomplish stop-and-go manoeuvres. They are tested in two steps. First, a simulation model is used to design and tune the controllers, and second, these controllers are implemented in the commercial vehicle-which has automatic driving capabilities-to check their behavior. A stop-and-go manoeuvre is implemented with the two control techniques using two cooperating vehicles.

Modelamento matemático e controle PI de uma válvula borboleta eletrônica.

Este trabalho apresenta uma investigação das propriedades dinâmicas da válvula borboleta eletrônica do sistema de admissão de ar de um motor a combustão interna. O objetivo é utilizar um modelo matemático da válvula borboleta com todos os seus parâmetros identificados para efetuar o controle da válvula e aplica-lo em ambiente real. Tendo o modelo e os parâmetros identificados, compara-se o comportamento real de uma válvula borboleta com o comportamento simulado, utilizando os mesmos sinais de entrada, de tal forma a validar o modelo desenvolvido. Utilizando o controle Proporcional Integral, foi possível mostrar a aplicabilidade da metodologia que pode ser estendida para projetos de controle mais complexos. Com o controle PI, o modelo matemático é validado e pode ser utilizado como base para projetos de controle mais complexos. O modelo aqui desenvolvido representa satisfatoriamente a dinâmica da válvula borboleta, sendo possível utilizá-lo em outros tipos de válvula borboleta.

Projeto de ação para o controle da hipertensão arterial sistêmica (HAS) na unidade básica de saúde da Comunidade Izidória, Valença do Piauí-PI

A hipertensão arterial é um grande problema de saúde pública devido sua alta prevalência e complicações cardiovasculares. Portanto, o controle adequado dos pacientes com HAS deve ser uma prioridade da Atenção Básica a partir do princípio de que o diagnóstico precoce, bom controle e tratamento adequado dessa aferição são essenciais para diminuição dos eventos cardiovasculares adversos. Assim, este trabalho propõe um projeto de ação para o controle da Hipertensão Arterial Sistêmica na UBS da Comunidade Izidória, Valença Do Piauí/PI, através de medidas educativas como palestras, da busca ativa de novos pacientes, adequação nas medicações de pacientes com uso irregular, de reuniões periódicas com a equipe de saúde, além de campanhas de saúde. Este plano de intervenção pretende contribuir significativamente na melhora das condições de saúde e vida da população da comunidade de Izodória, sua efetivação será o aumento do número de pacientes acompanhados pelo posto e que se consultam regularmente.

Projeto de intervenção para o controle do diabetes mellitus e suas complicações em pacientes de uma unidade básica de saúde na cidade de Inhuma-PI

O Diabetes Mellitus é uma doença crônica caracterizada por um estado de hiperglicemia e, apesar da prevalência crescente, apresenta baixas taxas de controle, constituindo-se um dos mais importantes problemas de saúde pública. Este trabalho de intervenção será desenvolvido pela Equipe de Saúde da Família da unidade de saúde do Forte e objetiva melhorar o controle do diabetes e suas complicações. Inicialmente, será feito um levantamento do número de pacientes diabéticos cadastrados e rastreamento de grupos de risco para diagnóstico precoce de novos casos. Será priorizada uma abordagem educativa junto aos pacientes com a realização de palestras e atendimentos individuais, assim como realização de exames para rastreio de complicações secundárias e avaliação do controle glicêmico. Com a implementação deste plano, espera-se um aumento do número de diabéticos cadastrados e maior porcentagem de pacientes com níveis glicêmicos controlados, aumentando a adesão dos pacientes ao tratamento medicamentoso e incentivando hábitos de vida saudáveis.

Melhoria da atenção à prevenção e controle das neoplasias de colo de útero e mama na UBS Recreio/Anajás, Piripiri/PI

O trabalho foi desenvolvido no período de três meses, entre agosto e novembro de 2014, preferencialmente em mulheres dentro das faixas etárias alvo para controle e rastreamento de câncer de colo uterino e neoplasia de mama. A UBS 05-Recreio/Anajás localizada no município de Piripiri-PI, possui 898 famílias, 2915 usuários cadastrados, com 42% de citologias e 16 % de mamografias atualizadas. O câncer de colo de útero e o câncer de mama são os cânceres de maior prevalência em se tratando da saúde da mulher, doenças com grandes chances de cura quando diagnosticadas oportunamente por meio de rastreamento adequado. A finalidade da Estratégia da Saúde da Família, como atenção primária em saúde, é oportunizar a captação da mulher para o rastreamento de câncer de colo de útero e de mama. O trabalho teve como objetivo geral melhorar a promoção de saúde e a atenção à prevenção e controle, de neoplasia de colo de útero e neoplasia mamaria de uma comunidade urbana no município de Piripiri, estado do Piauí. A adoção do Caderno de Atenção Básica - n.º 13 (2013) Controle dos Cânceres de Colo de Útero e de Mama como referencial busca contribuir para a sistematização do acompanhamento na unidade de saúde. Para isso foi necessário sistematizar os cuidados de saúde através da intervenção, analisando a questão do controle dos cânceres de colo uterino e de mama sob a ótica da Estratégia Saúde da Família (ESF) no município de PIRIPIRI-PI. Os profissionais da unidade de saúde e a comunidade foram envolvidos através do estabelecimento de objetivos, metas, ações e indicadores que visam contribuir com a melhoria da atenção à saúde e, consequentemente, da qualidade de vida das mulheres assistidas. A presente sistematização desenvolveu ações em quatro grandes eixos, monitoramento e avaliação, organização e gestão do serviço, engajamento público e qualificação da prática clínica. Descreve-se neste trabalho a experiência da intervenção realizada no período de três meses pelos profissionais da UBS em mulheres nas faixas etárias preconizadas residentes na área de abrangência da unidade básica de saúde. Os resultados mostram que as mulheres precisam de um acompanhamento, orientação e informações necessárias para melhorias nos cuidados com a saúde. A intervenção, além de trazer mudanças relacionadas ao trabalho da equipe da UBS Recreio em Piripiri, trouxe melhorias no registro das informações de acompanhamento e estimulou a participação da comunidade na busca pelo acompanhamento e realização dos exames de detecção precoce. A evolução dos indicadores foi positiva, a intervenção alcançou porcentagens próximas às metas em alguns indicadores. O projeto de intervenção foi uma experiência que através do acompanhamento na unidade de saúde podem-se vivenciar os conceitos básicos de atenção primária e percebeu-se a necessidade de se fortalecer as políticas de saúde para controle das neoplasias femininas mais prevalentes em nosso meio.