Utilização da lógica difusa no controle inteligente de sistemas eletro-hidráulicos

Electro-hydraulic servo-systems are widely employed in industrial applications such as robotic manipulators, active suspensions, precision machine tools and aerospace systems. They provide many advantages over electric motors, including high force to weight ratio, fast response time and compact size. However, precise control of electro-hydraulic systems, due to their inherent nonlinear characteristics, cannot be easily obtained with conventional linear controllers. Most flow control valves can also exhibit some hard nonlinearities such as deadzone due to valve spool overlap on the passage´s orifice of the fluid. This work describes the development of a nonlinear controller based on the feedback linearization method and including a fuzzy compensation scheme for an electro-hydraulic actuated system with unknown dead-band. Numerical results are presented in order to demonstrate the control system performance

O sobre-sinal e a resposta inversa em sistemas de controle lineares contínuos no tempo

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

Alocação de zeros aplicada a sistemas de controle via LMI

A systematic procedure of zero placement to design control systems is proposed. A state feedback controller with vector gain K is used to perform the pole placement. An estimator with vector gain L is also designed for output feedback control. A new systematic method of zero assignment to reduce the effect of the undesirable poles of the plant and also to increase the velocity error constant is presented. The methodology places the zeros in a specific region and it is based on Linear Matrix Inequalities (LMIs) framework, which is a new approach to solve this problem. Three examples illustrate the effectiveness of the proposed method.

Controle ótimo H 'INFINITO' e H2 com a locação de pólos e modificação de zeros para rastreamento de sinais e rejeição de distúrbios em sistemas de controle usando LMIs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modificação de zeros em sistemas de controle robusto utilizando LMIs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O impacto da internacionalização sobre os sistemas de controle gerencial de empresas do setor de indústria têxtil brasileiro: estudos de casos do segmento de moda feminina

O objetivo desta pesquisa foi analisar se a internacionalização gerou impacto nos sistemas de controle gerencial das indústrias têxteis do segmento de moda feminina. Além disso, a pesquisa procurou comparar os casos estudados com a literatura sobre sistemas de controle e processo de internacionalização. Para alcance dos objetivos foram relatadas as principais características dos sistemas de controle gerencial e sobre o processo de internacionalização das empresas pesquisadas. A pesquisa pode ser enquadrada como qualitativa e dedutiva que utilizou uma metodologia exploratória-descritiva e foi feito um estudo de casos múltiplos. Para coleta de dados, foram utilizadas fontes primárias (questionário de entrevistas) e fontes secundárias (artigos científicos). Os resultados obtidos demonstram que, em algumas situações, a esperada, adaptação dos sistemas de controle ao processo de internacionalização não ocorre necessariamente. As evidências também demonstram que os sistemas de controle gerencial e o processo de internacionalização das empresas pesquisadas, salvo algumas exceções, estão de acordo com a literatura utilizada.

A evolução dos sistemas de manufatura e a necessidade de mudança nos sistemas de controle e custeio

O ambiente concorrencial atual está impondo novos fatores de competição às empresas. Com a globalização e a abertura do mercado, as empresas brasileiras estão implantando programas de qualidade e produtividade tendo como referencial principal (benchmarking) as empresas japonesas. As conseqüentes mudanças no ambiente empresarial não estão, entretanto, sendo consistentemente acompanhadas por evoluções nas sistemáticas de controle e custeio. As informações relativas ao controle de uma empresa devem ser acuradas o suficiente para subsidiar o processo de tomada de decisões no atual ambiente competitivo. Porém, as tradicionais práticas de controle e custeio, além de obsoletas, podem constituir uma restrição para a continuidade dos programas de melhoria das empresas. Este trabalho mostra a evolução dos sistemas de manufatura, com ênfase particular no Modelo Japonês / Sistema Toyota de Produção. Uma atenção especial é dada à necessidade de mudanças nos sistemas de controle das empresas, principalmente na parte de custeio. Mostra-se ainda algumas características das sistemáticas de controle e custeio nas empresas japonesas em comparação com a lógica predominante nas empresas ocidentais. Apóia-se o trabalho em um caso real de uma empresa que já passou por um processo de racionalização, sob forte influência dos conceitos japoneses de qualidade e produtividade, e que, agora, sente a necessidade de uma maior transparência e melhor entendimento do comportamento dos custos em seu ambiente, para poder dar continuidade a este processo de melhorias.

Sistemas de controle de vendas no setor têxtil: um estudo exploratório

Esta dissertação estuda os sistemas de controle de vendas praticados pela indústria têxtil brasileira diante das mudanças ambientais ocorridas nas últimas duas décadas. O pressuposto básico para a utilização de sistemas de controle para a equipe de vendas é que através deles é possível dirigir e influenciar as atitudes e os comportamentos dos empregados para conseguir atingir seus objetivos, havendo uma estreita relação entre a forma como a gerência comercial monitora, dirige, avalia e recompensa as atividades dos seus vendedores e a efetividade da área comercial, sendo diferenciais decisivos para atender a pressão por competitividade e as exigências do mercado quanto ao posicionamento da equipe comercial frente ao novo cenário de negócios. Da revisão teórica foram levantados os oito principais modelos de sistemas de controle e aspectos importantes que devem ser considerados para a composição do sistema de cada empresa. A pesquisa foi conduzida entre os responsáveis por equipes de vendas no segmento têxtil nos elos onde vendas industriais são realizadas. Empregaram-se técnicas empíricas para o levantamento das freqüências de incidência dos aspectos estudados e foi possível constatar que os elos de fibras e filamentos, fiação, tecelagem, malharia e beneficiamento do segmento têxtil possuem sistemas de controle pertinentes com as características de venda industrial. Os controles formais estão ligados a resultados e os controles informais estão relacionados com o acompanhamento das atividades e capacidades do vendedor. Adicionalmente buscou-se captar a percepção dos responsáveis por equipes comerciais sobre sua efetividade nos aspectos de volume de vendas, lucratividade, participação de mercado e também satisfação do cliente.

Um estudo exploratório sobre sistemas de controle gerencial em empresas hoteleiras do Brasil

Nesta pesquisa, o que se pretendeu foi conhecer o atual estágio dos sistemas de controle gerencial utilizados em cinco hotéis localizados no Estado do Espírito Santo, levando-se em conta as peculiaridades do ramo e suas características com relação à adaptação, se necessário, dos diversos conceitos já aplicados em outros tipos de atividades, notadamente no ramo de serviços. Para tanto, procedeu-se a uma revisão de literatura e dos fundamentos teóricos sobre controle gerencial, principalmente aqueles voltados para a ciência comportamental, que serviram de suporte para estabelecer o plano de referência utilizado nesta pesquisa. Por tratar-se de trabalho descritivo, com riqueza de detalhes, foi adotada a metodologia do estudo de caso por ser a mais aconselhável neste tipo de trabalho. Entrevistas, utilizando questionários que continham em sua maior parte perguntas abertas, possibilitaram descrever o processo de controle gerencial existente nos hotéis pesquisados. Os resultados obtidos permitiram análises sobre a natureza deles e o estudo dos sistemas de controle gerencial dos hotéis estudados. Finalmente, uma comparaçao entre os resultados obtidos no trabalho de campo e os fundamentos teóricos levantados na revisão da literatura possibilitaram se chegasse a algumas conclusões importantes, além de permitirem formular algumas recomendações e sugestões para futuras pesquisas.

Contribuições à análise de robustez de sistemas de controle usando redes neurais

This work develops a robustness analysis with respect to the modeling errors, being applied to the strategies of indirect control using Artificial Neural Networks - ANN s, belong to the multilayer feedforward perceptron class with on-line training based on gradient method (backpropagation). The presented schemes are called Indirect Hybrid Control and Indirect Neural Control. They are presented two Robustness Theorems, being one for each proposed indirect control scheme, which allow the computation of the maximum steady-state control error that will occur due to the modeling error what is caused by the neural identifier, either for the closed loop configuration having a conventional controller - Indirect Hybrid Control, or for the closed loop configuration having a neural controller - Indirect Neural Control. Considering that the robustness analysis is restrict only to the steady-state plant behavior, this work also includes a stability analysis transcription that is suitable for multilayer perceptron class of ANN s trained with backpropagation algorithm, to assure the convergence and stability of the used neural systems. By other side, the boundness of the initial transient behavior is assured by the assumption that the plant is BIBO (Bounded Input, Bounded Output) stable. The Robustness Theorems were tested on the proposed indirect control strategies, while applied to regulation control of simulated examples using nonlinear plants, and its results are presented

Análise de sistemas de controle de vibração em máquinas rotativas utilizando atuadores formados por ligas com memória de forma

A aplicação das ligas com memória de forma (shape memory alloys – SMA) têm se mostrado como uma alternativa promissora no controle de vibração de máquinas e estruturas, devido principalmente aos fenômenos de memória de forma e pseudoelástico que elas apresentam. Do mesmo modo, tais ligas proporcionam grandes forças de recuperação e capacidade de amortecimento quando comparadas aos materiais tradicionais. Na literatura científica encontra-se um grande número de trabalhos que tratam da aplicação das SMA no controle de vibração em estruturas. Contudo, a aplicação desse tipo de material em máquinas rotativas ainda é um assunto pouco abordado. Nesse sentido, busca-se explorar numericamente o comportamento de atuadores baseados em ligas com memória de forma para o controle de vibração em máquinas rotativas. Na primeira análise deste trabalho um rotor tipo Jeffcott com luvas SMA em um dos mancais é utilizado. São empregadas diferentes espessuras de luvas nos estados martensítico e austenítico e as variações em termos de amplitude e frequência são então comparadas. Posteriormente, dois diferentes sistemas rotativos com dois discos e molas SMA aplicadas em um e dois mancais são estudados sob configurações variadas. As molas foram posicionadas externamente aos mancais e a temperatura de operação desses componentes é ajustada de acordo com a necessidade do controle de vibração. Além disso, foi utilizado um código computacional para a representação do comportamento termomecânico de molas SMA assim como um programa baseado no Método de Elementos Finitos (MEF) para a simulação do comportamento dinâmico dos rotores. Os resultados das análises numéricas demonstram que as SMA são eficientes no controle de vibração de sistemas rotativos devido obterem-se reduções significativas das amplitudes de deslocamento, modificações nas velocidades críticas, supressão de movimentos indesejáveis e controle das órbitas de precessão.

Sistemas de controle em domínios estratificados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem e controle de marcha de robôs bípedes com disco de inércia.

Esta tese trata de um robô bípede em caminhar dinâmico. Neste robô, que normalmente é um sistema sub-atuado, fazemos uso de um disco de inércia que funciona num certo sentido como um atuador adicional. Através deste disco, obtém-se mais liberdade para a elaboração de passos repetitivos e um aumento na robustez. Por outro lado, o sistema de controle dos passos deve controlar, além do passo propriamente dito, também a velocidade do disco, de modo que não sejam saturados os atuadores (motores elétricos). Apresentamos então um controlador capaz de realizar estas ações simultaneamente.

Controlador preditivo não linear aplicado ao controle de golfadas em processos de produção de petróleo

Slugging is a well-known slugging phenomenon in multiphase flow, which may cause problems such as vibration in pipeline and high liquid level in the separator. It can be classified according to the place of its occurrence. The most severe, known as slugging in the riser, occurs in the vertical pipe which feeds the platform. Also known as severe slugging, it is capable of causing severe pressure fluctuations in the flow of the process, excessive vibration, flooding in separator tanks, limited production, nonscheduled stop of production, among other negative aspects that motivated the production of this work . A feasible solution to deal with this problem would be to design an effective method for the removal or reduction of the system, a controller. According to the literature, a conventional PID controller did not produce good results due to the high degree of nonlinearity of the process, fueling the development of advanced control techniques. Among these, the model predictive controller (MPC), where the control action results from the solution of an optimization problem, it is robust, can incorporate physical and /or security constraints. The objective of this work is to apply a non-conventional non-linear model predictive control technique to severe slugging, where the amount of liquid mass in the riser is controlled by the production valve and, indirectly, the oscillation of flow and pressure is suppressed, while looking for environmental and economic benefits. The proposed strategy is based on the use of the model linear approximations and repeatedly solving of a quadratic optimization problem, providing solutions that improve at each iteration. In the event where the convergence of this algorithm is satisfied, the predicted values of the process variables are the same as to those obtained by the original nonlinear model, ensuring that the constraints are satisfied for them along the prediction horizon. A mathematical model recently published in the literature, capable of representing characteristics of severe slugging in a real oil well, is used both for simulation and for the project of the proposed controller, whose performance is compared to a linear MPC

Controle inteligente de sistemas eletroidráulicos utilizando redes neurais artificiais

This work describes the development of a nonlinear control strategy for an electro-hydraulic actuated system. The system to be controlled is represented by a third order ordinary differential equation subject to a dead-zone input. The control strategy is based on a nonlinear control scheme, combined with an artificial intelligence algorithm, namely, the method of feedback linearization and an artificial neural network. It is shown that, when such a hard nonlinearity and modeling inaccuracies are considered, the nonlinear technique alone is not enough to ensure a good performance of the controller. Therefore, a compensation strategy based on artificial neural networks, which have been notoriously used in systems that require the simulation of the process of human inference, is used. The multilayer perceptron network and the radial basis functions network as well are adopted and mathematically implemented within the control law. On this basis, the compensation ability considering both networks is compared. Furthermore, the application of new intelligent control strategies for nonlinear and uncertain mechanical systems are proposed, showing that the combination of a nonlinear control methodology and artificial neural networks improves the overall control system performance. Numerical results are presented to demonstrate the efficacy of the proposed control system