Mestrado em Automação e Controle de Processos
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Navegando Mestrado em Automação e Controle de Processos por Autor "Barbosa, Paulo Roberto"
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- ItemAjuste de curvas e modelagem Fuzzy aplicados no desenvolvimento de um sistema automático de calibração de hidrômetros(Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), 25/04/2013) Neira, Fábio Garcia; Barbosa, Paulo RobertoA premissa deste projeto foi desenvolver um sistema automatizado eletrônico para calibração de hidrômetros, a ser acoplado aos bancos de prova ou bancadas de pré-aferição das indústrias produtoras de medidores ou oficinas de recuperação, para reduzir o tempo de calibração e eliminar a possibilidade de erro humano por cansaço. Em sua implementação, empregou-se um sensor adaptado à relojoaria do hidrômetro em teste, que envia sinais a um microcontrolador e os compara com os sinais gerados por um padrão já existente no banco de provas, determinando, desta forma, o grau de erro a ser corrigido para, depois, ao final do processo, acionar um motor de passo, que atua diretamente no regulador do medidor, calibrando-o. Na fase do desenvolvimento do controle do sistema, especificamente para o cálculo da ação sobre o regulador, foi proposto um estudo comparativo entre o ajuste de curva por meio de uma função polinomial de terceiro grau e um algoritmo de lógica fuzzy. Ambos os métodos foram capazes de calibrar os hidrômetros. Contudo, a técnica de ajuste de curva proporcionou melhores resultados práticos de calibração.
- ItemEscalonamento de ganhos em Controladores PID/PI com a utilização de Redes Neurais Artificiais aplicados em Máquinas de Empacotamento(IFSP, 03/072017) Wu, Fabio Bruci; Barbosa, Paulo RobertoSistemas controlados por servo motor são facilmente encontrados na indústria e, na maioria dos casos, esses sistemas não são lineares, o que pode demandar o desenvolvimento de estratégias mais elaboradas para o controle do servo motor. A planta utilizada neste estudo é um conjunto de selagem acionado por servo motor, onde o controle é feito diretamente por um servo drive com controle PID/PI (Proporcional Integral Derivativo/Proporcional Integral), sendo possível manipular os valores dos ganhos do controlador. O conjunto de selagem efetua o movimento de abertura e fechamento de forma cíclica, produzindo um sobressinal de posição de 2% ou mais quando ajustado pelo método de sintonização automática dos ganhos. Sabendo que a planta não é linear e que possui diferentes ganhos para distintas faixas de operação, este trabalho tem como objetivo propor um escalonamento de ganhos para essas diferentes faixas de operação, utilizando uma rede neural artificial capaz de reproduzir uma relação que irá gerar os ganhos de acordo com a faixa de operação do sistema, reduzindo o sobressinal do conjunto de 2% ou mais para um sobressinal menor que 0,5%.
- ItemPrevisão de insolvência com redes neurais artificiais auto - organizáveis: estudo comparativo(IFSP, 16/10/2013) Santos, Rodrigo Palaria dos; Barbosa, Paulo RobertoFrente às alterações no cenário econômico a avaliação e o entendimento da situação econômica das empresas tornam-se fundamentais para os investidores e acionistas. Com a utilização de variáveis e índices extraídos dos demonstrativos contábeis foram desenvolvidos dois modelos de previsibilidade, sendo um utilizando os métodos convencionais (análise discriminante) e outro o não convencional (redes neurais artificiais auto-organizáveis). As empresas utilizadas no estudo declararam insolvência entre 2004 e 2012, e as empresas solventes foram selecionadas a partir do índice Ibovespa em 2012. Devido ao elevado número de variáveis disponíveis foi realizada a redução de dimensionalidade através da análise de componentes principais. Avaliando os resultados nota-se que os modelos neurais apresentam resultados superiores e mantêm a estabilidade por um período maior de tempo para a previsão de insolvência de empresas.
- ItemProposta de controlador PID digital Fuzzy para controle de nível de um tanque em um processo de neutralização de PH(IFSP, 30/10/2014) Silva, Rogério Luís Spagnolo da; Barbosa, Paulo RobertoEste trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nova abordagem na aplicação do Controlador PID Digital Fuzzy para controle de nível de um tanque em um processo de neutralização de pH, que utiliza os controladores convencionais de Garcia (2006, 2008) e a curva de reação de Ziegler-Nichols (1942) para a sintonia dos controladores. A lógica fuzzy é caracterizada como um método de controle não convencional capaz de expressar de uma maneira sistemática quantidades imprecisas, vagas e mal definidas. No trabalho, a metodologia abordada é apresentada como uma variação de métodos existentes para aplicações em sistemas de primeira ordem e utiliza bibliotecas computacionais que acrescem funções fuzzy ao PAC (controlador programável de automação), caracterizando-o assim, como um controlador (proporcional, integral, derivativo) digital fuzzy. Os resultados mostraram que a aplicação da lógica fuzzy como um método de controle não-convencional na proposta do Controlador PID Digital Fuzzy aperfeiçoou os resultados dos controladores convencionais propostos por Garcia (2006, 2008) em um processo caracterizado pela alta não-linearidade, tempo de atraso e possuir um elemento final de controle não-linear. Para a referência de nível de 1m, o tempo de atraso (td) foi eliminado e o tempo de acomodação (ts) e sobressinal (Mp) reduziram, associando as vantagens da lógica fuzzy em não-linearidades à precisão de aproximação da referência garantida pelo controlador digital. Para a integração entre os ambientes computacionais Matlab/Simulink® e UnityPro® na execução do Controlador PID Digital Fuzzy em plataforma industrial com as mesmas características da planta-piloto, foi desenvolvida uma arquitetura de programa utilizando linguagem gráfica FBD (function block diagram) em conformidade à norma IEC61131-3.
- ItemSimulação computacional de Controladores Fuzzy em sistemas de ar condicionado(IFSP, 12/11/2013) Silva, Felipe Nascimento; Barbosa, Paulo RobertoO controle de temperatura de um ambiente fechado nos dias atuais apresenta relevante papel na produtividade, seja ela oriunda do trabalho humano ou da operação de equipamentos eletrônicos e/ou mecânicos. Ambientes com conforto térmico e qualidade de ar são indicados para promover atividades físicas ou intelectuais. Para máquinas e equipamentos eletrônicos e/ou mecânicos, o controle de temperatura busca proporcionar ambientes adequados para a operação, diminuindo índices de falha decorrente do sobreaquecimento. Este trabalho está inserido no contexto de modelos que visam descrever a operação de sistemas de ar condicionado com o volume de ar insuflado no ambiente constante. A modelagem do sistema de ar condicionado deve conter parâmetros controláveis, como a vazão de ar necessária para manter a temperatura do ambiente constante, controle da carga térmica ou distúrbios que podem ocorrer no ambiente. A partir de parâmetros de um modelo obtido na literatura técnica da área, este trabalho propõe o desenvolvimento de um controlador baseado na lógica fuzzy, que tem por característica a facilidade no tratamento de várias variáveis simultaneamente. O modelo simulado foi inspirado no sistema de ar condicionado instalado no ambulatório do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina – Universidade de São Paulo. O controlador proposto tem múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO), onde as entradas são a temperatura da zona a ser controlada, a temperatura do ambiente externo e também a temperatura de ajuste definida pelo usuário. As saídas do controlador são usadas para controlar as válvulas de fluxo dos fluidos para os sistemas de aquecimento e refrigeração e o ajuste da renovação de ar. A principal vantagem da tecnologia do controlador proposto é a versatilidade em ambientes onde as condições de temperatura apresentam muitas variações. Além disso, os resultados do controlador aplicado ao modelo demonstram rápidas respostas diante de perturbações e desempenho superior quando comparado com técnicas convencionais como o controlador PID, abrindo caminho para aplicações práticas.