Sistema Híbrido de Inferência Baseado em Análise de Componentes Principais e Redes Neurais Artificiais Aplicado a Plantas de Processamento de Gás Natural

Nowadays, where the market competition requires products with better quality and a constant search for cost savings and a better use of raw materials, the research for more efficient control strategies becomes vital. In Natural Gas Processin Units (NGPUs), as in the most chemical processes, the quality control is accomplished through their products composition. However, the chemical composition analysis has a long measurement time, even when performed by instruments such as gas chromatographs. This fact hinders the development of control strategies to provide a better process yield. The natural gas processing is one of the most important activities in the petroleum industry. The main economic product of a NGPU is the liquefied petroleum gas (LPG). The LPG is ideally composed by propane and butane, however, in practice, its composition has some contaminants, such as ethane and pentane. In this work is proposed an inferential system using neural networks to estimate the ethane and pentane mole fractions in LPG and the propane mole fraction in residual gas. The goal is to provide the values of these estimated variables in every minute using a single multilayer neural network, making it possibly to apply inferential control techniques in order to monitor the LPG quality and to reduce the propane loss in the process. To develop this work a NGPU was simulated in HYSYS R software, composed by two distillation collumns: deethanizer and debutanizer. The inference is performed through the process variables of the PID controllers present in the instrumentation of these columns. To reduce the complexity of the inferential neural network is used the statistical technique of principal component analysis to decrease the number of network inputs, thus forming a hybrid inferential system. It is also proposed in this work a simple strategy to correct the inferential system in real-time, based on measurements of the chromatographs which may exist in process under study

Identificação de uma planta de corrente de um motor de indução utilizando redes de base radial

The present work describes the use of a mathematical tool to solve problems arising from control theory, including the identification, analysis of the phase portrait and stability, as well as the temporal evolution of the plant s current induction motor. The system identification is an area of mathematical modeling that has as its objective the study of techniques which can determine a dynamic model in representing a real system. The tool used in the identification and analysis of nonlinear dynamical system is the Radial Basis Function (RBF). The process or plant that is used has a mathematical model unknown, but belongs to a particular class that contains an internal dynamics that can be modeled.Will be presented as contributions to the analysis of asymptotic stability of the RBF. The identification using radial basis function is demonstrated through computer simulations from a real data set obtained from the plant

Estudo da degradação da biomassa de três espécies de plantas aquáticas no reservatório da UHE de Americana-SP

O estudo de decomposição de plantas aquáticas foi realizado na UHE de Americana-CPFL, com o objetivo de avaliar a taxa de degradação de plantas na própria água do reservatório. Foram consideradas como variáveis a profundidade (superfície, 3,5 e 7,0 m), as espécies de plantas aquáticas (Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara e Pistia stratiotes) e o tipo de processamento a que estas foram submetidas (planta inteira, planta picada manualmente e com aplicação de fogo). Este estudo indicou que as espécies E. crassipes e P. stratiotes foram rapidamente decompostas no reservatório, ao contrário de B. subquadripara. Um outro fator importante observado foi a similaridade na decomposição das plantas, independentemente da profundidade testada. Essas diferenças devem ser consideradas na elaboração de planos de manejo e na previsão do impacto ambiental de programas de controle de plantas aquáticas.

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.

Influência da chuva após aplicação de imazamox sobre o controle de plantas daninhas aquáticas

This study aimed to evaluate the imazamox control efficiency on aquatic plants under different intervals of simulated rain after its spraying. The experiment was carried out in completely random design with four replications. The imazamox at 290.4 g ha(-1) was tested on three aquatic weed species, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Pistia stratiotes L. and Salvinia adnata Desv and, under eight different rain-free periods (0, 2, 4, 6, 8, 12, 24 hours). Rainfall was simulated using a sprinkler irrigation system (20mm). There was a good control of Eichhornia crassipes, regardless of periods without rain after herbicide spraying. However, Pistia stratiotes took a rain-free period of at least eight hours to obtain an effective control. In Salvinia adnata, whole rain-free periods affected the control provided by the herbicide.

Efeito de herbicidas sobre plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a estresse hídrico

Este trabalho objetivou avaliar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Brachiaria plantaginea submetidas a diferentes teores de água no solo. O estudo foi conduzido em casa de vegetação. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando-se o esquema fatorial 9 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, -0,07 e -1,5 MPa) com três herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist) e quatro doses destes (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). A aplicação dos herbicidas foi realizada em dois estádios vegetativos das plantas: 4-6 folhas e 2-3 perfilhos. As avaliações visuais de fitointoxicação das plantas de B. plantaginea foram realizadas aos 3, 7 e 14 dias após a aplicação, sendo determinada a massa seca das plantas no final do experimento. A eficiência de controle foi menor em plantas mantidas em potencial de água no solo de -1,5 MPa (manejo hídrico de 8%), independentemente do herbicida utilizado, nos dois estádios de aplicação, com exceção do herbicida haloxyfop-methyl aplicado no estádio de 2-3 perfilhos. Não houve diferenças de controle entre as aplicações com 100 e 50% da dose recomendada dos herbicidas nas plantas no estádio de 4-6 folhas, independentemente do manejo hídrico.

Efeitos da compactação em algumas propriedades físicas do solo e seu reflexo no desenvolvimento das raízes de plantas de soja

Estudou-se o efeito de vários níveis de compactação na densidade do solo, porosidade total e resistência à penetração, objetivando determinar o nível que impede o desenvolvimento das raízes de plantas de soja. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, com amostras deformadas do horizonte superficial de uma terra roxa estruturada e de um latossolo roxo, controlando os níveis de compactação e o teor de água. A influência da compactação no desenvolvimento das raízes foi avaliada um mês após a germinação. Os valores de densidade do solo, para um mesmo nível de compactação, foram maiores para a terra roxa estruturada. O teor de água ótimo para a compactação foi de 21,0% para a terra roxa estruturada e de 29,8 para o latossolo roxo. A compactação artificial do solo acarretou aumento da resistência à penetração e diminuição da porosidade total. A elevação da sua densidade de 0,90 para 1,30 kg/m³ para a terra roxa estruturada, e de 0,90 para 1,23 kg/m³ para o latossolo roxo, promoveu, respectivamente, diminuição de 39 e de 41% na massa seca das raízes. O desenvolvimento das raízes das plantas ficou impedido quando a densidade do solo atingiu valores de 1,30 e 1,23 kg/m³, respectivamente, para a terra roxa estruturada e o latossolo roxo.

Remoção mecânica de plantas aquáticas: análise econômica e operacional

A remoção de plantas aquáticas tem sido utilizada como opção ao controle químico e biológico, em razão de restrições ambientais em algumas regiões brasileiras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo para análise econômica e operacional da remoção mecânica de plantas aquáticas, visando realizar estudo econômico comparativo com o controle químico. A operação foi estudada num reservatório de uma usina de bombeamento em Barra do Piraí-RJ. O sistema consiste de retroescavadeiras instaladas em balsas, usadas para cortar as plantas e liberá-las no fluxo de água. Antes da tomada d'água existe uma barreira flutuante que intercepta as plantas, as quais são removidas por um guindaste fixo nas margens. As plantas são armazenadas por algum tempo e depois descartadas. Existe, ainda, um sistema de limpeza das grades da tomada d'água. Dados do volume total de plantas descartadas foram coletados durante 14 meses, assim como foi avaliado o volume de biomassa produzido por área das principais espécies infestantes. A empreiteira que administra o serviço forneceu planilhas de custos e outro parâmetros operacionais. Um modelo foi desenvolvido para calcular custos por hectare de plantas removidas. Os resultados mostraram custo médio mensal de US$ 17.780,28 por hectare. Apesar do alto custo, o sistema de remoção demonstrou capacidade de controlar apenas 4,1% da área infestada no reservatório, na época da coleta dos dados. Simulando dados de uma aplicação de glyphosate, o controle químico custaria apenas 0,23% do custo da remoção. Análises de sensibilidade mostraram que a compactação das plantas para transporte, o volume de plantas produzidas por área e o custo do transporte são os parâmetros principais para a otimização.

Respostas de plantas de Eleusine indica sob diferentes condições hídricas a herbicidas inibidores da ACCase

Objetivou-se neste estudo avaliar a eficiência de controle de herbicidas inibidores da ACCase aplicados em pós-emergência em plantas de Eleusine indica submetidas a diferentes teores de água no solo. Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, com a aplicação de três diferentes herbicidas (fluazifop-p-butil, haloxyfop-methyl e sethoxydim + óleo mineral Assist); o delineamento experimental utilizado para cada herbicida foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, constituído de um fatorial 3 x 4, sendo a combinação de três manejos hídricos (-0,03, -0,07 e -1,5 MPa) e quatro doses desses produtos (100, 50, 25 e 0% da dose recomendada). Os parâmetros fisiológicos avaliados foram: taxa fotossintética, condutância estomática, transpiração, temperatura da folha e matéria seca das plantas. As avaliações visuais de fitotoxicidade foram realizadas aos 14 dias após a aplicação. Os manejos hídricos aplicados não influenciaram o controle das plantas nos tratamentos testados, com exceção do herbicida sethoxydim, que teve sua eficiência hídrica prejudicada quando da deficiência hídrica nas aplicações das doses fracionadas. A taxa fotossintética, a transpiração e a condutância estomática foram maiores em plantas submetidas ao manejo hídrico de 13%, as quais apresentaram as menores temperaturas foliares em relação à temperatura ambiente.

Identificação em tempo real de modelo dinâmico de robô móvel com acionamento diferencial e zona morta

Several mobile robots show non-linear behavior, mainly due friction phenomena between the mechanical parts of the robot or between the robot and the ground. Linear models are efficient in some cases, but it is necessary take the robot non-linearity in consideration when precise displacement and positioning are desired. In this work a parametric model identification procedure for a mobile robot with differential drive that considers the dead-zone in the robot actuators is proposed. The method consists in dividing the system into Hammerstein systems and then uses the key-term separation principle to present the input-output relations which shows the parameters from both linear and non-linear blocks. The parameters are then simultaneously estimated through a recursive least squares algorithm. The results shows that is possible to identify the dead-zone thresholds together with the linear parameters

Metodologia para re-sintonia de controladores PID industriais

The present work has as objective to present a method of project and implementation of controllers PID, based on industrial instrumentation. An automatic system of auto-tunning of controllers PID will be presented, for systems of first and second order. The software presented in this work is applied in controlled plants by PID controllers implemented in a CLP. Software is applied to make the auto-tunning of the parameters of controller PID of plants that need this tunning. Software presents two stages, the first one is the stage of identification of the system using the least square recursive algorithm and the second is the stage of project of the parameters of controller PID using the root locus algorithm. An important fact of this work is the use of industrial instrumentation for the accomplishment of the experiments. The experiments had been carried through in controlled real plants for controllers PID implemented in the CLP. Thus has not only one resulted obtained with theoreticians experiments made with computational programs, and yes resulted obtained of real systems. The experiments had shown good results gotten with developed software

Estudo e implementação em plantas físicas de um controlador preditivo generalizado com restrições

This work shows a study about the Generalized Predictive Controllers with Restrictions and their implementation in physical plants. Three types of restrictions will be discussed: restrictions in the variation rate of the signal control, restrictions in the amplitude of the signal control and restrictions in the amplitude of the Out signal (plant response). At the predictive control, the control law is obtained by the minimization of an objective function. To consider the restrictions, this minimization of the objective function is done by the use of a method to solve optimizing problems with restrictions. The chosen method was the Rosen Algorithm (based on the Gradient-projection). The physical plants in this study are two didactical systems of water level control. The first order one (a simple tank) and another of second order, which is formed by two tanks connected in cascade. The codes are implemented in C++ language and the communication with the system to be done through using a data acquisition panel offered by the system producer

Uso de malhas pigmentadas e mulching em túneis para cultivo de rúcula: efeito no ambiente e nas plantas modelo

O uso de malhas pigmentadas em cultivos de hortaliças folhosas permite a melhor adequação do ambiente às plantas, com destaque para a rúcula. Essa hortaliça vem conquistando maior espaço no mercado consumidor brasileiro desde o final da década de 90. Essa pesquisa teve por objetivo avaliar as condições ambientais proporcionadas pelo uso de telas pigmentadas na cobertura de túneis de cultivo, relacionando com as respostas agronômicas da rúcula, cultivada dentro desses túneis sobre diferentes coberturas de solo. As coberturas de túneis foram: a Chromatinet® azul, Chromatinet® vermelha, tela aluminizada prata, Sombrite® 50% e filme plástico transparente de polietileno de baixa densidade de 100µ. As coberturas de solo, também denominadas mulchings, dentro dos túneis foram: o filme plástico de polietileno de cor preta; de polietileno de dupla-face nas cores preta e branca, com a face branca voltada para cima; casca de arroz e a ausência de mulching. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso com 24 tratamentos e três repetições. Nas condições do experimento, o emprego de algumas coberturas de túnel e de solo modificou o ambiente e melhorou as respostas agronômicas das plantas de rúcula.

Produção de pepino de plantas enxertadas cultivadas em soluções nutritivas com diferentes teores de potássio

O experimento foi conduzido em estufa tipo arco de 50 m² na Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP em Botucatu. Plantas de pepino (Cucumis sativus L.) não enxertadas e enxertadas em abóbora (Cucurbita sp.) foram cultivadas em sistema hidropônico para estudar o efeito de níveis de potássio (45; 90; 180 e 360 mg.L-1 de K) na altura da planta e produção de número de frutos/m². A condução das plantas foi em vasos de 28 L de capacidade contendo 20% vermiculita + 80% casca de arroz + solução nutritiva fornecida a partir de galões individuais contendo 20 litros de solução. O delineamento experimental foi blocos casualizados, com oito tratamentos (fatorial 4 x 2) e três repetições. Não houve efeito da enxertia e das doses de K sobre a altura da planta, porém, os níveis de potássio independente da enxertia alteraram o início da floração. A enxertia potencializou a produção aumentando em 39% o número de frutos/m² quando fornecido na solução nutritiva 45 mg.L-1 de K e 144% com 360 mg.L-1 de K. O menor teor de potássio, 45 mg.L-1, foi suficiente para atingir alta produção.

Perfil dos consumidores de plantas medicinais e condimentares do município de Pato Branco (PR)

Diagnosticou-se o perfil dos consumidores de supermercados em Pato Branco (PR), com relação às suas preferências pelas plantas medicinais e condimentares, como subsídio à produção por pequenos produtores rurais. Os consumidores preferem produtos orgânicos, observam a aparência e o preço do produto, e vão ao mercado uma vez por semana, preferencialmente aos sábados. As dez plantas medicinais preferidas, em ordem decrescente, são camomila, anis, boldo, carqueja, guaco, malva, poejo, espinheira-santa, menta e sálvia. As dez plantas condimentares preferidas, em ordem decrescente, são cebola, cravo, canela, orégano, alho, nóz-moscada, pimentão, cebolinha, endro e salsinha.