Avaliação de desempenho de malhas de controle

Avaliação de desempenho de malhas de controle, na abordagem baseada em controle com variância mínima, é uma tecnologia bastante promissora e de grandes potencialidades. No entanto ainda não é devidamente explorada no meio científico nacional e muito menos em nível industrial. Neste trabalho é apresentado um estudo abrangente na área de avaliação de desempenho de malhas de controle. Um vasto levantamento bibliográfico é feito e os fundamentos teóricos necessários para o entendimento das técnicas existentes são detalhadamente desenvolvidos. As características positivas e as principais falhas são apontadas. Diferentes abordagens são propostas, técnicas complementares à avaliação de desempenho baseada em variância mínima são sugeridas e questões de cunho prático são levantadas. Simulações e estudo de casos reais são levados a cabo, nos casos SISO e MIMO, com a finalidade de colocar em prática os procedimentos estudados, fornecer subsídios a uma avaliação crítica dos métodos apresentados e também possibilitar conclusões a respeito dos resultados obtidos. Como resultado, este trabalho introduz o assunto no meio acadêmico nacional, fornece diretrizes para a implementação industrial das técnicas apresentadas e demonstra, através da interpretação de resultados obtidos, que esta tecnologia é valiosa no sentido que pode resultar em grande retorno econômico ao resolverem-se os problemas detectados nos diagnósticos produzidos pela análise de desempenho de malhas de controle.

Gerenciamento de processos em controladores programáveis usando XML

Os controladores programáveis tornaram-se fator decisivo para o controle de processos em ambientes industriais. Permitir o gerenciamento desses, eleva-os ao mesmo grupo de outros equipamentos da rede. Gerenciar esses dispositivos e o processo controlado tende a facilitar a identificação de falhas, as intervenções no processo e demais vantagens trazidas por um bom esquema de gerência. Uma maneira de realizar esse gerenciamento é por meio de programas conhecidos como supervisórios. Além das aplicações de supervisão, uma nova classe de ferramentas, que também possibilita o gerenciamento tanto do controlador quanto do processo a esse submetido, vem sendo disponibilizada. A presença de protocolos de gerenciamento, tal qual o SNMP, já é uma realidade em alguns dos modelos de equipamentos oferecidos por vários fabricantes, promovendo uma integração com plataformas de gerência já existentes no mercado. A proposta deste trabalho inclui a elaboração de um modelo de gerenciamento usando XML, atualmente em ampla ascensão e aceitação. Está, também, previsto a construção de um protótipo capaz de realizar as funções de um agente. A criação de um modelo de gerenciamento baseado em tecnologias e especificações abertas, tais como XML e Web, possibilita desde a utilização de um navegador, até o desenvolvimento de novas ferramentas para a requisição/aquisição de dados em controladores.

Sistemas de informações sobre recursos hídricos e a dupla dominialidade das águas: o caso da integração do sistema nacional e dos sistemas estaduais de recursos hídricos na Bacia do Rio Paraíba do Sul

The National Water Management Policy was defined by Law 9.433/97 (Water Act), establishing the hydrographic basin as the management unity, independently of geographic limits and respective federal organisms. Nevertheless, water management entities and instruments are directly associated to different federal entities located within the same basin, and depend on them for being effective. The absence of law mechanisms that conciliate the various requisitions of federal organisms located in the same basin is a challenge still without brazilian law support. This study describes the integration process of information systems in Paraíba do Sul river basin. It also emphasizes integration restrictions of these systems, the cooperation level and the instruments used by the various actors and federal organisms in order to meet National Water Management Policy objectives. The management instrument Water Management Information System is presented as an important component that helps the stakeholders decision making process involved in water management, respecting federalism and the water domains defined in the brazilian constitution, and according to the policy established in the Water Act. In theoretical aspects, this work presents the basic concepts of National Water Management Policy institutional arrangement, considering the network aspects in public policy, the limits imposed by federalism and the way that the water domains is defined in the brazilian constitution and according to the brazilian Water Act. Besides, it identifies the most significant questions related with information systems implementation in public administration and water management. It also illustrates how cooperative federalism and information systems may create conditions that do guarantee the National Water Management Policy management instruments operationality within a hydrographic basin. The action research method was used to develop the research and the selected entity was the Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas (Serla). Serla was the water management entity in Rio de Janeiro state, at the research beginning. Others methods as bibliographic and documentary research were also used, aiming to describe the hydrographic basin, as well as the processes and systems concerned with the implementation of the National Water Management Policy in Paraíba do Sul basin.

Mapas de Conhecimento: Em Busca de um Instrumento de Aplicação nas Organizações para Operacionalização da Gestão do Conhecimento

The present work consists on the development and exploration of a knowledge mapping model. It is aimed in presenting and testing that model in an exploratory manner for the operationalization in theoretical terms and its practical application. For this proposal, it approaches ¿knowledge management¿ by three dimensions of management: processes control, results control and leadership. Assuming the inherently personal character of knowledge and admitting the impossibility for the management to command the individuals knowledge mental processes, this study states the possibility for management to control the organizations information processes, to state and to monitor the objectives and to lead people. Therefore, the developed tool searches to graphically represent the people¿s knowledge, which becomes, consequently, information. Also it evaluates the individual¿s maturity against the identified knowledge and prescribes, according to the Situational Leadership Theory, a style of leadership in compliance with the respective maturities. The knowledge map considered here translates the graphical representation of the relevant knowledge that is said to reach the objectives of the organization. That fact allows the results management for two reasons: first, the knowledge items are directly or indirectly connected to an objective and second, the knowledge map developed indicates a importance grade of the identified knowledge for the main objective stated. The research strategy adopted to explore the model of knowledge mapping and to test its applicability, also identifying its possible contributions and limitations, is the Actionresearch. Following the research strategy¿s prescribed stages, the knowledge map, as considered by this study, was applied in a software development company to hospitals, clinics and restaurants management which is called ¿Tergus Systems and Consulting¿. More precisely, the knowledge map was applied in the customer support company¿s area for hospitals. The research¿s empirical evidences had concluded that the model is applicable with low level of complexity, but with great demand of time. The more important contributions are related to the identification of the relevant knowledge to the department objectives in set with a prescription of the knowledge capture and transference necessities, as well as, the orientation for the appropriate leadership style for each subordinate related to the knowledge item in question.

Desenvolvimento de uma ferramenta para obtenção de modelos empíricos

O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de uma ferramenta de regressão multivariável apropriada para abordar o problema da modelagem de propriedades relacionadas à qualidade final de produtos em processos industriais. No caso geral, dados provenientes de sistemas físicos e químicos típicos do meio industrial são caracterizados pela presença de relação não linear entre as variáveis, podendo, ainda, apresentar outros problemas que dificultam o processo de modelagem empírica, como baixa disponibilidade de observações experimentais, presença de ruído excessivo nas medidas e a presença de colinearidade entre os termos explicativos. Foi feita uma revisão de diferentes métodos de regressão multivariável tais como regressão linear múltipla (MLR), regressão não linear baseada em transformações das variáveis explicativas e métodos de redução de dimensionalidade (PCA, PLS, QPLS e BTPLS). Também foram propostas novas metodologias para a abordagem das questões da seleção de variáveis e estimação das incertezas dos modelos. Posteriormente, utilizando as metodologias revisadas e propostas, foi sugerida uma sistemática para o tratamento da questão da modelagem empírica de dados industriais, que constitui a base para a implementação da ferramenta desejada. A aplicabilidade da ferramenta desenvolvida foi ilustrada através de alguns estudos de caso retirados da literatura, onde modelos para a predição de propriedades relativas à qualidade de produtos produzidos em quatro tipos de processos industriais diferentes são obtidos.

Número de desempenho robusto não-linear : uma nova medida do grau de não-linearidade

nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN são novos índices, propostos nesta dissertação, que quantificam o grau de não-linearidade total, estática e dinâmica, respectivamente, de sistemas dinâmicos não- lineares. Estes novos índices permitem responder se é necessária a utilização de controladores não-lineares ou se simples controladores lineares apresentarão desempenho satisfatório. Além disso, se um controlador não- linear se fizer necessário, quais características este deve apresentar. Nesta dissertação é realizado um estudo acerca das metodologias para determinação do grau de não- linearidade de plant as industriais. Entre as encontradas, a que apresenta as melhores potencialidades é estudada em detalhes, tendo seus atributos e deficiências explorados. As deficiências foram sanadas e um novo conjunto de índices é proposto (nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN), o qual, além de apresentar resultados conclusivos em termos quantitativos, também traz novas informações valiosas para a escolha do controlador adequado, como a parcela estática e dinâmica da não- linearidade. A metodologia proposta é aplicada e testada em um conjunto bastante amplo e complementar de possíveis sistemas dinâmicos não-lineares (tais como: pH, reatores químicos e coluna de destilação de alta pureza) onde o comportamento nãolinear já foi explorado na literatura O desenvolvimento e o estudo do comportamento dinâmico de uma planta laboratorial de cinco tanques acoplados são apresentados. Este sistema possui dinâmica e ganhos variáveis, descontinuidades, inversão no sinal do ganho multivariável e diferentes graus de acoplamento, ilustrando de forma simples vários possíveis comportamentos dinâmicos encontrados em plantas industriais. Devido a esta grande versatilidade a planta foi construída e testada, confirmando os comportamentos previstos nos estudos teóricos.

Controle de temperatura em reatores de polimerização em fase gasosa

Nos reatores de polimerização em fase gasosa, o controle de temperatura em uma estreita faixa de temperatura é importantíssimo para assegurar que a temperatura na zona de reação seja mantida acima do ponto de orvalho dos reagentes, assim como abaixo do ponto de fusão do polímero. Outro ponto importante é que se a temperatura estiver em malha aberta, estes reatores estão propensos à instabilidade e ao surgimento de ciclos limites, entretanto podem ser facilmente estabilizados com um controlador de temperatura apropriado. Neste trabalho é realizado um estudo detalhado do comportamento dinâmico de um reator industrial de polimerização em leito fluidizado, com a localização de pontos de bifurcação e estabilização do sistema com controlador PID projetado via otimização no domínio da freqüência. O modelo completo do sistema foi implementado no software MATLAB® para ajustar seus parâmetros com os dados da planta industrial, realizar simulações dinâmicas e analisar as estruturas de controle. Comparações entre as simulações e os dados da planta industrial mostram que as predições do modelo proposto são satisfatórias para reproduzir o comportamento da planta industrial e as propriedades do polímero. A adição de um sistema de recirculação de gás e de um sistema de troca térmica ao modelo do reator torna possível o estudo dos comportamentos dinâmicos e a localização dos pontos de bifurcação, os quais não poderiam ser reproduzidos somente com o modelo do reator. O modelo desenvolvido foi implementado no AUTO®, um software para problemas de continuação e bifurcação em equações diferenciais ordinárias.

Técnicas e Práticas de Controle da Erosão

O vídeo introduz algumas técnicas para controle da erosão, dentre elas as técnicas vegetativas e edáficas. O objetivo é proporcionar ao aluno um aprendizado sobre a utilização de técnicas para controlar a erosão, seja ela provocada por diversos fatores

Técnicas e Práticas Mecânicas de Controle da Erosão

O vídeo apresenta algumas técnicas mecânicas para prevenir ou controlar a erosão; a principal delas é o terraceamento, cuja função é diminuir o comprimento das rampas para quebrar a velocidade da água. O objetivo da aula é propiciar ao aluno um conhecimento de técnicas mecânicas que sejam úteis para o controle da erosão.

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

Especificação de um bloco funcional implementando rede neural para redes industriais foundations fieldbus

This work proposes the specification of a new function block according to Foundation Fieldbus standards. The new block implements an artificial neural network, which may be useful in process control applications. The specification includes the definition of a main algorithm, that implements a neural network, as well as the description of some accessory functions, which provide safety characteristics to the block operation. Besides, it also describes the block attributes emphasizing its parameters, which constitute the block interfaces. Some experimental results, obtained from an artificial neural network implementation using actual standard functional blocks on a laboratorial FF network, are also shown, in order to demonstrate the possibility and also the convenience of integrating a neural network to Fieldbus devices

Ambiente para desenvolvimento de aplicações fuzzy industriais

This paper describes the design, implementation and enforcement of a system for industrial process control based on fuzzy logic and developed using Java, with support for industrial communication protocol through the OPC (Ole for Process Control). Besides the java framework, the software is completely independent from other platforms. It provides friendly and functional tools for modeling, construction and editing of complex fuzzy inference systems, and uses these logical systems in control of a wide variety of industrial processes. The main requirements of the developed system should be flexibility, robustness, reliability and ease of expansion

Aplicação prática do método de sintonia de controladores PID utilizando o método do relé com histerese

The area of research and development involving the PID tune of controllers is an active area in the academic and industrial sectors yet. All this due to the wide use of PID controllers in the industry (96% of all controllers in the industry is still PID). Controllers well tuned and tools to monitor their performance over time with the possibility of selftuning, become an item almost obligatory to maintain processes with high productivity and low cost. In a globalized world, it is essential for their self survival. Although there are several new tools and techniques that make PID tune, in this paper will explore the PID tune using the relay method, due its good acceptance in the industrial environment. In addition, we will discuss some techniques for evaluation of control loops, as IAE, ISE, Goodhart, the variation of the control signal and index Harris, which are necessary to propose new tuning for control loops that have a low performance. Will be proposed in this paper a tool for tuning and self tuning PID. Will be proposed in this paper a PID auto-tuning software using a relay method. In particular, will be highlighted the relay method with hysteresis. This method has shown tunings with satisfactory performance when applied to the didactic, simulated and real plants

Inferência geográfica para delimitação de corredores ecológicos: um estudo de caso para a Mata Atlântica do município de Tibau do Sul/RN

The Atlantic Forest biome occupies much of the Atlantic coast of Brazil, in addition to portions of Paraguay and Argentina. Due mainly to its biodiversity which falls in the group of global hotspots, i.e., areas that have high priority for conservation. Although currently there are some available devices that assist in their protection in the course of the history of occupation and exploitation of the Brazilian territory, this biome has gone, and is still going through, an intense process of devastation, caused mainly by the pressure from economic activities, culminating in a significant reduction of its area and consequent fragmentation of the landscape, which brings with hosts a series of problems at various scales and aspects. As in most municipalities included in the reach area of the biome, the situation of forest fragmentation in Tibau do Sul / RN is quite critical, reflecting on a truly diverse landscape with broad typology of land uses. Among the alternatives aimed at the conservation of this biome include the creation of protected areas and the creation of ecological corridors, the latter being more efficient by connecting the remaining forests, increasing landscape connectivity, providing significant gains in relation to biodiversity. However, a major problem on implementation of Ecological Corridors projects is related to the selection of areas for this purpose, in this sense Geography can provide important contributions through the integrated study of landscape in the light of the geosystemic approach and the use of Geographical Information System (GIS) in order to permit assessment of reality having as a base the integration of ecological, biological and man-made aspects. Thus, this research aims to indicate potential areas and propose scenarios delimitation of Ecological Corridors in the municipality of Tibau do Sul / RN through Geographic Inference techniques in GIS platform. Therefore, the methodology adopted is based on the Geosystemic approach. From these elements were created 4 models to indicate potential areas for implementation of Ecological Corridors from the environmental perspective (potential erosion), socioeconomic (cover and land prices), legislative (areas protected by environmental legislation) and integrated (combination of environmental factors, socioeconomic and legislative), which in turn served as a basis for proposing scenarios aimed at this purpose. The results showed that all models can be quite useful in indicating potential areas for the establishment of ecological corridors, especially when based on an integrated approach between environmental and anthropogenic. The Corridors delimitation proposes shown may perform duties beyond the establishment of connectivity between fragments, since they also may have usefulness in controlling erosion and protecting fragile environments. Among the models developed, the integrated constituted itself as the best option because it enabled the interconnection of a larger number of fragments from a better use of the potentialities present in the landscape

Álgebras de Lie e aplicações à sistemas alternantes

Pós-graduação em Matemática - IBILCE