O documento discute abordagens inteligentes para controle e automação, comparando métodos tradicionais e inteligentes. Aborda tópicos como lógica fuzzy, algoritmos genéticos, redes neurais artificiais e seu uso em simulações de controle de satélites.
Algoritmos Genéticos para Ajuste de Controlador PID em Sistemas EspaciaisItalo Pinto Rodrigues
Pela primeira vez ministrei o curso “Algoritmos Genéticos para Ajuste de Controlador PID em Sistemas Espaciais”. Neste curso, apresentei a aplicação de Algoritmo Genético para ajuste de um controlador PID (proporcional, integral e derivativo) de um satélite artificial.
O AEROCB é um evento promovido pelos alunos de Engenharia Aeroespacial da Universidade federal de Minas Gerais. O evento homenageia o professor Cláudio Pinto de Barros, um dos criadores curso de Engenharia Aeroespacial da UFMG.
1) O documento apresenta os fundamentos e uso do método do lugar das raízes para análise de sistemas de controle lineares, contínuos e invariantes no tempo.
2) O método do lugar das raízes permite determinar as raízes da equação característica de um sistema e analisar propriedades como estabilidade e desempenho em função do ganho.
3) O documento explica como representar e analisar qualitativamente o lugar das raízes de um sistema a partir da função de transferência a malha aberta.
O documento discute os mecanismos de endurecimento em metais, incluindo encruamento, recuperação, recristalização e crescimento de grãos. É apresentado o efeito desses processos na microestrutura e propriedades mecânicas de aços após deformação plástica e tratamentos térmicos.
Towards an automated hybrid test and simulation framework to functional veri...Italo Pinto Rodrigues
II IAA Latin American CubeSat Workshop
Florianópolis, Brasil - 2016
Tests in the space systems development life cycles are necessary to early verify requirements fulfillment, ensuring that the systems developed are correct. Nowadays, the efforts to develop miniaturized satellites and their test suite is increasing. Additionally, it is growing the initiatives is adopting MBSE (Model Based System Engineering) to automate the processes of: model design, simulation and model transformation. In MBSE development approach, models are the focus of the activities. The models describe requirements, functionalities and interfaces of a system, and their subsystems, considered here as “input models”. In the context of an Electrical Power Subsystem (EPS), the design engineers have to (i) generate models representing solar array, battery, voltage regulators, loads, etc., for implementation solutions, and (ii) provide a verification plan, derived from requirements, to ensure the correctness of the developed functionality. In this scenario, the following question raises: “how to interconnect the “input models” with verification plans, developed solutions and test executions?” This paper aims to describe the structure of an automated
verification framework to nanosatellite’s EPS, using COTS (commercial-of-the-shelf) tools, such as MATLAB/Simulink, MS. Excel, and Arduino. We propose the models are as granular as in the verifi- cation plans (it is not possible to test internal behaviors from a black box artifact), so, each model represent an element in a unique file and a sequencer will integrate them, as a DSM (Design Structure Matrix) in Excel. In the context of the proposed framework, the subsystem verification enables three test configurations: fully simulated, fully simulated considering physical interface model, and hardware-in-the-loop (HIL). One advantage of the proposed framework is to reuse models from the start of the mission development, providing the reuse of these models throughout the life cycle, minimizing costs. The paper shows also results of development of the framework using an EPS behavioral model.
O documento apresenta os objetivos e estrutura da apresentação sobre o desenvolvimento de um transportador espacial chamado JIRAD utilizando engenharia de sistemas. Apresenta a análise de missão, stakeholders, requisitos, funções, arquitetura, ciclo de vida e processos para o desenvolvimento do JIRAD.
O documento descreve o SatSim, um simulador multi-satélites desenvolvido para testar e validar projetos de formação em voo espacial. O SatSim foi usado com sucesso para simular a missão PRISMA, que testou tecnologias como sensores para formação em voo e rendezvous. O SatSim pode simular diferentes configurações e cenários com alta fidelidade para validar software, hardware e procedimentos operacionais em diferentes fases de uma missão espacial.
Trabalho apresentado na disciplina "Introdução à Tecnologia de Satélites" do curso de Engenharia e Tecnologia Espaciais.
Work presented in Space Engineering and Technology discipline "Introduction to Satellite Technology".
O documento discute abordagens inteligentes para controle e automação, comparando métodos tradicionais e inteligentes. Aborda tópicos como lógica fuzzy, algoritmos genéticos, redes neurais artificiais e seu uso em simulações de controle de satélites.
Algoritmos Genéticos para Ajuste de Controlador PID em Sistemas EspaciaisItalo Pinto Rodrigues
Pela primeira vez ministrei o curso “Algoritmos Genéticos para Ajuste de Controlador PID em Sistemas Espaciais”. Neste curso, apresentei a aplicação de Algoritmo Genético para ajuste de um controlador PID (proporcional, integral e derivativo) de um satélite artificial.
O AEROCB é um evento promovido pelos alunos de Engenharia Aeroespacial da Universidade federal de Minas Gerais. O evento homenageia o professor Cláudio Pinto de Barros, um dos criadores curso de Engenharia Aeroespacial da UFMG.
1) O documento apresenta os fundamentos e uso do método do lugar das raízes para análise de sistemas de controle lineares, contínuos e invariantes no tempo.
2) O método do lugar das raízes permite determinar as raízes da equação característica de um sistema e analisar propriedades como estabilidade e desempenho em função do ganho.
3) O documento explica como representar e analisar qualitativamente o lugar das raízes de um sistema a partir da função de transferência a malha aberta.
O documento discute os mecanismos de endurecimento em metais, incluindo encruamento, recuperação, recristalização e crescimento de grãos. É apresentado o efeito desses processos na microestrutura e propriedades mecânicas de aços após deformação plástica e tratamentos térmicos.
Towards an automated hybrid test and simulation framework to functional veri...Italo Pinto Rodrigues
II IAA Latin American CubeSat Workshop
Florianópolis, Brasil - 2016
Tests in the space systems development life cycles are necessary to early verify requirements fulfillment, ensuring that the systems developed are correct. Nowadays, the efforts to develop miniaturized satellites and their test suite is increasing. Additionally, it is growing the initiatives is adopting MBSE (Model Based System Engineering) to automate the processes of: model design, simulation and model transformation. In MBSE development approach, models are the focus of the activities. The models describe requirements, functionalities and interfaces of a system, and their subsystems, considered here as “input models”. In the context of an Electrical Power Subsystem (EPS), the design engineers have to (i) generate models representing solar array, battery, voltage regulators, loads, etc., for implementation solutions, and (ii) provide a verification plan, derived from requirements, to ensure the correctness of the developed functionality. In this scenario, the following question raises: “how to interconnect the “input models” with verification plans, developed solutions and test executions?” This paper aims to describe the structure of an automated
verification framework to nanosatellite’s EPS, using COTS (commercial-of-the-shelf) tools, such as MATLAB/Simulink, MS. Excel, and Arduino. We propose the models are as granular as in the verifi- cation plans (it is not possible to test internal behaviors from a black box artifact), so, each model represent an element in a unique file and a sequencer will integrate them, as a DSM (Design Structure Matrix) in Excel. In the context of the proposed framework, the subsystem verification enables three test configurations: fully simulated, fully simulated considering physical interface model, and hardware-in-the-loop (HIL). One advantage of the proposed framework is to reuse models from the start of the mission development, providing the reuse of these models throughout the life cycle, minimizing costs. The paper shows also results of development of the framework using an EPS behavioral model.
O documento apresenta os objetivos e estrutura da apresentação sobre o desenvolvimento de um transportador espacial chamado JIRAD utilizando engenharia de sistemas. Apresenta a análise de missão, stakeholders, requisitos, funções, arquitetura, ciclo de vida e processos para o desenvolvimento do JIRAD.
O documento descreve o SatSim, um simulador multi-satélites desenvolvido para testar e validar projetos de formação em voo espacial. O SatSim foi usado com sucesso para simular a missão PRISMA, que testou tecnologias como sensores para formação em voo e rendezvous. O SatSim pode simular diferentes configurações e cenários com alta fidelidade para validar software, hardware e procedimentos operacionais em diferentes fases de uma missão espacial.
Trabalho apresentado na disciplina "Introdução à Tecnologia de Satélites" do curso de Engenharia e Tecnologia Espaciais.
Work presented in Space Engineering and Technology discipline "Introduction to Satellite Technology".
ESTUDO DE MÉTODOS DE IDENTIFICAÇÃO DE SISTEMAS EM MALHA FECHADA APLICADOS A P...Patrick Pires Alvim
Neste trabalho são apresentados os principais métodos de identificação em malha fechada
para a obtenção de modelos matemáticos mais exatos do processo. Como contribuição é
proposto a aplicação do método em uma planta real didática. Inicialmente é realizado o ensaio
da planta em malha aberta e então projetado um controlador do tipo PI discreto para o
controle do nível. Com a planta operando em malha fechada controlada foi aplicado o método
de identificação em malha fechada denominado método de entrada-saída conjunta em três
diferentes ensaios, com diferentes sinais de excitação e então, estimado os possíveis modelos
matemáticos da planta. Para a estimativa dos modelos foram testadas as estruturas ARX,
ARMAX e OE no qual a OE foi a que apresentou melhores resultados. Com a realização dos
ensaios foi possível concluir que o controlador PI projetado em malha aberta obteve bom
desempenho, porém o método de identificação em malha fechada não obteve bom resultado,
podendo este estar relacionado à dificuldade da estimativa da função de sensibilidade do
sistema, às componentes de alta freqüência existentes nos sinais utilizados para identificação,
ou aos zeros de fase não mínima dos controladores e funções de transferência estimadas.
Este documento descreve uma estratégia baseada em redes neurais artificiais para seleção on-line de controladores para sistemas não-lineares. O método é aplicado a um tanque esférico sujeito a perturbações, onde diferentes controladores PID são avaliados e uma rede neural é treinada para selecionar o melhor controlador com base em critérios de desempenho. Resultados de simulação demonstram a capacidade da rede neural em alternar entre controladores para manter o desempenho do sistema.
Ajuste de Controladores PID:
- Introdução;
- Método de Ziegler-Nichols;
- Método da Resposta ao Salto;
- Método do Período Crítico ou Método Relé;
- Método de Cohen-Coon
Este documento apresenta uma dissertação de mestrado sobre a estimação de parâmetros de sistemas não lineares utilizando o algoritmo de otimização Busca de Cuco via voos de Lévy. O trabalho propõe melhorias neste algoritmo e compara seus resultados com o algoritmo genético NSGAII na identificação dos parâmetros de dois modelos de sistemas.
1) O documento discute o monitoramento de processos de usinagem, incluindo diferentes tipos de medição como força de corte, desgaste da ferramenta e rugosidade da peça.
2) São descritos vários equipamentos para medição em tempo real e offline, como dinamômetros, termopares e rugosímetros.
3) Planejamento de experimentos como ANOVA são abordados para análise estatística dos resultados das medições.
1) O documento discute o monitoramento de processos de usinagem, incluindo diferentes tipos de medição como força de corte, desgaste da ferramenta e rugosidade da peça.
2) São descritos vários equipamentos para medição em tempo real e offline, como dinamômetros, termopares e rugosímetros.
3) Planejamento de experimentos como ANOVA são abordados para análise estatística dos resultados das medições.
Este relatório científico descreve um projeto que tem como objetivo aplicar o Método dos Elementos Finitos (MEF) para resolver problemas do eletromagnetismo, como a análise modal de guias ópticos planares. O trabalho envolve desenvolver programas MEF unidimensionais e bidimensionais, adaptá-los para execução em sistemas de computação distribuída, e realizar estudos comparativos de desempenho. Os programas desenvolvidos terão capacidade de refinar automaticamente a malha de elementos finitos.
O documento discute um curso sobre projeto e construção de sistemas aeroespaciais. A aula aborda conceitos de engenharia de controle, incluindo realimentação, sistemas de controle, modelagem, funções de transferência, PID, controle por eventos e exemplos de aplicação.
1. O documento discute controle de processos industriais e sistemas de medição de pressão.
2. Inclui seções sobre automação industrial, tipos de malhas de controle, instrumentos de controle e monitoramento, e dispositivos para medição de pressão.
3. Fornece detalhes técnicos sobre como sistemas de controle funcionam, incluindo diagramas de blocos e tipos de realimentação.
CONTROLE MPC MULTIVARIÁVEL COM RESTRIÇÕES USANDO FUNÇÕES DE LAGUERREUFPA
Este documento descreve uma dissertação de mestrado que apresenta um controlador preditivo multivariável com restrições usando funções de Laguerre. O controlador propõe usar funções de Laguerre para prever trajetórias de sinal de controle e reduzir a carga computacional, melhorando o compromisso entre viabilidade do sinal de controle e desempenho do sistema. O documento relata testes com um manipulador robótico e uma coluna de destilação.
Este relatório apresenta o trabalho de identificação e controlo de um processo térmico. O relatório descreve a identificação recursiva do sistema usando uma estrutura ARX, a determinação de um controlador por colocação de pólos e os resultados dos testes aos controladores não adaptativo e adaptativo no sistema real.
UMA ABORDAGEM COMPARATIVA ENTRE MICROCONTROLADORES: ARDUINO MEGA X ARDUINO DU...Cristiano Rafael Steffens
1. O documento compara os microcontroladores Arduino Mega e Arduino Due aplicados no controle de robôs de futebol.
2. O Arduino Due executou os códigos de controle, incluindo PI, PI-RLS e RMRAC, em menos tempo do que o Arduino Mega.
3. Controladores adaptativos como o RMRAC requerem grande capacidade de processamento, sendo o Arduino Due mais adequado para o futuro dos robôs.
O documento discute o uso de programação orientada a objetos (POO) para computação científica. Ele apresenta várias bibliotecas populares para computação científica como JScience, GiNaC e Jakarta Commons Math, destacando suas características e funcionalidades. O documento também fornece exemplos de código para ilustrar o uso dessas bibliotecas para representar conceitos matemáticos e resolver problemas numéricos.
O documento discute sistemas de controle digital, introduzindo conceitos básicos de malha fechada e variáveis envolvidas. Apresenta exemplos de sistemas de controle, incluindo o controle de posição de um satélite, um servomotor e um sistema de apontamento de antena, modelando cada um matematicamente através de equações diferenciais e funções de transferência.
O documento discute o Controle Estatístico de Processos (CEP) e fornece ferramentas para analisar a variação em processos. Ele explica como criar e interpretar gráficos de controle como Xbar-R e I-MR para monitorar processos e identificar causas especiais de variação. O objetivo do CEP é manter processos sob controle e minimizar variação através do uso de dados para tomar decisões.
O documento discute o Controle Estatístico de Processos (CEP) e fornece ferramentas para analisar a variação em processos. Ele explica como criar e interpretar gráficos de controle como Xbar-R e I-MR para monitorar processos e identificar causas especiais de variação. O objetivo do CEP é manter processos sob controle e minimizar variação através do uso de dados para tomar decisões.
O documento descreve o controle de um pêndulo invertido por meio de realimentação de estados. Inicialmente, o sistema é modelado matematicamente e linearizado em torno de um ponto de equilíbrio. Em seguida, três controladores são projetados usando LQR, escolha de polos e place de Matlab. Simulações mostram que o LQR2 e place fornecem respostas rápidas e estabilizam o sistema, enquanto o LQR1 responde lentamente. O Simulink é usado para validar os resultados.
Cálculo Numérico: Integração Numérica com Bubble SortJohnnatan Messias
Este relatório descreve o uso do método de Simpson para estimar o tempo médio de execução do algoritmo BubbleSort para ordenar diferentes quantidades de elementos. Os resultados mostram que o tempo médio estimado foi de 231,1 segundos, o que está dentro do intervalo de tempo observado nos testes experimentais.
Introdução ao GNSS Sistema Global de PosicionamentoGeraldoGouveia2
Este arquivo descreve sobre o GNSS - Globas NavigationSatellite System falando sobre os sistemas de satélites globais e explicando suas características
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diferentes ensaios, com diferentes sinais de excitação e então, estimado os possíveis modelos
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ARMAX e OE no qual a OE foi a que apresentou melhores resultados. Com a realização dos
ensaios foi possível concluir que o controlador PI projetado em malha aberta obteve bom
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ou aos zeros de fase não mínima dos controladores e funções de transferência estimadas.
Este documento descreve uma estratégia baseada em redes neurais artificiais para seleção on-line de controladores para sistemas não-lineares. O método é aplicado a um tanque esférico sujeito a perturbações, onde diferentes controladores PID são avaliados e uma rede neural é treinada para selecionar o melhor controlador com base em critérios de desempenho. Resultados de simulação demonstram a capacidade da rede neural em alternar entre controladores para manter o desempenho do sistema.
Ajuste de Controladores PID:
- Introdução;
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Este documento apresenta uma dissertação de mestrado sobre a estimação de parâmetros de sistemas não lineares utilizando o algoritmo de otimização Busca de Cuco via voos de Lévy. O trabalho propõe melhorias neste algoritmo e compara seus resultados com o algoritmo genético NSGAII na identificação dos parâmetros de dois modelos de sistemas.
1) O documento discute o monitoramento de processos de usinagem, incluindo diferentes tipos de medição como força de corte, desgaste da ferramenta e rugosidade da peça.
2) São descritos vários equipamentos para medição em tempo real e offline, como dinamômetros, termopares e rugosímetros.
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1) O documento discute o monitoramento de processos de usinagem, incluindo diferentes tipos de medição como força de corte, desgaste da ferramenta e rugosidade da peça.
2) São descritos vários equipamentos para medição em tempo real e offline, como dinamômetros, termopares e rugosímetros.
3) Planejamento de experimentos como ANOVA são abordados para análise estatística dos resultados das medições.
Este relatório científico descreve um projeto que tem como objetivo aplicar o Método dos Elementos Finitos (MEF) para resolver problemas do eletromagnetismo, como a análise modal de guias ópticos planares. O trabalho envolve desenvolver programas MEF unidimensionais e bidimensionais, adaptá-los para execução em sistemas de computação distribuída, e realizar estudos comparativos de desempenho. Os programas desenvolvidos terão capacidade de refinar automaticamente a malha de elementos finitos.
O documento discute um curso sobre projeto e construção de sistemas aeroespaciais. A aula aborda conceitos de engenharia de controle, incluindo realimentação, sistemas de controle, modelagem, funções de transferência, PID, controle por eventos e exemplos de aplicação.
1. O documento discute controle de processos industriais e sistemas de medição de pressão.
2. Inclui seções sobre automação industrial, tipos de malhas de controle, instrumentos de controle e monitoramento, e dispositivos para medição de pressão.
3. Fornece detalhes técnicos sobre como sistemas de controle funcionam, incluindo diagramas de blocos e tipos de realimentação.
CONTROLE MPC MULTIVARIÁVEL COM RESTRIÇÕES USANDO FUNÇÕES DE LAGUERREUFPA
Este documento descreve uma dissertação de mestrado que apresenta um controlador preditivo multivariável com restrições usando funções de Laguerre. O controlador propõe usar funções de Laguerre para prever trajetórias de sinal de controle e reduzir a carga computacional, melhorando o compromisso entre viabilidade do sinal de controle e desempenho do sistema. O documento relata testes com um manipulador robótico e uma coluna de destilação.
Este relatório apresenta o trabalho de identificação e controlo de um processo térmico. O relatório descreve a identificação recursiva do sistema usando uma estrutura ARX, a determinação de um controlador por colocação de pólos e os resultados dos testes aos controladores não adaptativo e adaptativo no sistema real.
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1. O documento compara os microcontroladores Arduino Mega e Arduino Due aplicados no controle de robôs de futebol.
2. O Arduino Due executou os códigos de controle, incluindo PI, PI-RLS e RMRAC, em menos tempo do que o Arduino Mega.
3. Controladores adaptativos como o RMRAC requerem grande capacidade de processamento, sendo o Arduino Due mais adequado para o futuro dos robôs.
O documento discute o uso de programação orientada a objetos (POO) para computação científica. Ele apresenta várias bibliotecas populares para computação científica como JScience, GiNaC e Jakarta Commons Math, destacando suas características e funcionalidades. O documento também fornece exemplos de código para ilustrar o uso dessas bibliotecas para representar conceitos matemáticos e resolver problemas numéricos.
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O documento discute o Controle Estatístico de Processos (CEP) e fornece ferramentas para analisar a variação em processos. Ele explica como criar e interpretar gráficos de controle como Xbar-R e I-MR para monitorar processos e identificar causas especiais de variação. O objetivo do CEP é manter processos sob controle e minimizar variação através do uso de dados para tomar decisões.
O documento discute o Controle Estatístico de Processos (CEP) e fornece ferramentas para analisar a variação em processos. Ele explica como criar e interpretar gráficos de controle como Xbar-R e I-MR para monitorar processos e identificar causas especiais de variação. O objetivo do CEP é manter processos sob controle e minimizar variação através do uso de dados para tomar decisões.
O documento descreve o controle de um pêndulo invertido por meio de realimentação de estados. Inicialmente, o sistema é modelado matematicamente e linearizado em torno de um ponto de equilíbrio. Em seguida, três controladores são projetados usando LQR, escolha de polos e place de Matlab. Simulações mostram que o LQR2 e place fornecem respostas rápidas e estabilizam o sistema, enquanto o LQR1 responde lentamente. O Simulink é usado para validar os resultados.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL ENGENHARIA DA SUSTENTABILIDADE UNIC...Consultoria Acadêmica
Os termos "sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" só ganharam repercussão mundial com a realização da Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), conhecida como Rio 92. O encontro reuniu 179 representantes de países e estabeleceu de vez a pauta ambiental no cenário mundial. Outra mudança de paradigma foi a responsabilidade que os países desenvolvidos têm para um planeta mais sustentável, como planos de redução da emissão de poluentes e investimento de recursos para que os países pobres degradem menos. Atualmente, os termos
"sustentabilidade" e "desenvolvimento sustentável" fazem parte da agenda e do compromisso de todos os países e organizações que pensam no futuro e estão preocupados com a preservação da vida dos seres vivos.
Elaborado pelo professor, 2023.
Diante do contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a definição de desenvolvimento sustentável:
ALTERNATIVAS
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro.
Desenvolvimento sustantável é o desenvolvimento que supre as necessidades momentâneas das pessoas.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento incapaz de garantir o atendimento das necessidades da geração futura.
Desenvolvimento sustentável é um modelo de desenvolvimento econômico, social e político que esteja contraposto ao meio ambiente.
Desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração anterior, comprometendo a capacidade de atender às necessidades das futuras gerações.
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54 99956-3050
Se você possui smartphone há mais de 10 anos, talvez não tenha percebido que, no início da onda da
instalação de aplicativos para celulares, quando era instalado um novo aplicativo, ele não perguntava se
podia ter acesso às suas fotos, e-mails, lista de contatos, localização, informações de outros aplicativos
instalados, etc. Isso não significa que agora todos pedem autorização de tudo, mas percebe-se que os
próprios sistemas operacionais (atualmente conhecidos como Android da Google ou IOS da Apple) têm
aumentado a camada de segurança quando algum aplicativo tenta acessar os seus dados, abrindo uma
janela e solicitando sua autorização.
CASTRO, Sílvio. Tecnologia. Formação Sociocultural e Ética II. Unicesumar: Maringá, 2024.
Considerando o exposto, analise as asserções a seguir e assinale a que descreve corretamente.
ALTERNATIVAS
I, apenas.
I e III, apenas.
II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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AE03 - ESTUDO CONTEMPORÂNEO E TRANSVERSAL INDÚSTRIA E TRANSFORMAÇÃO DIGITAL ...Consultoria Acadêmica
“O processo de inovação envolve a geração de ideias para desenvolver projetos que podem ser testados e implementados na empresa, nesse sentido, uma empresa pode escolher entre inovação aberta ou inovação fechada” (Carvalho, 2024, p.17).
CARVALHO, Maria Fernanda Francelin. Estudo contemporâneo e transversal: indústria e transformação digital. Florianópolis, SC: Arqué, 2024.
Com base no exposto e nos conteúdos estudados na disciplina, analise as afirmativas a seguir:
I - A inovação aberta envolve a colaboração com outras empresas ou parceiros externos para impulsionar ainovação.
II – A inovação aberta é o modelo tradicional, em que a empresa conduz todo o processo internamente,desde pesquisa e desenvolvimento até a comercialização do produto.
III – A inovação fechada é realizada inteiramente com recursos internos da empresa, garantindo o sigilo dasinformações e conhecimento exclusivo para uso interno.
IV – O processo que envolve a colaboração com profissionais de outras empresas, reunindo diversasperspectivas e conhecimentos, trata-se de inovação fechada.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I e III, apenas.
I, III e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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54 99956-3050
Os nanomateriais são materiais com dimensões na escala nanométrica, apresentando propriedades únicas devido ao seu tamanho reduzido. Eles são amplamente explorados em áreas como eletrônica, medicina e energia, promovendo avanços tecnológicos e aplicações inovadoras.
Sobre os nanomateriais, analise as afirmativas a seguir:
-6
I. Os nanomateriais são aqueles que estão na escala manométrica, ou seja, 10 do metro.
II. O Fumo negro é um exemplo de nanomaterial.
III. Os nanotubos de carbono e o grafeno são exemplos de nanomateriais, e possuem apenas carbono emsua composição.
IV. O fulereno é um exemplo de nanomaterial que possuí carbono e silício em sua composição.
É correto o que se afirma em:
ALTERNATIVAS
I e II, apenas.
I, II e III, apenas.
I, II e IV, apenas.
II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
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54 99956-3050
5. Região do Laminador
Fonte: CSN (2013), adaptada pelos autores.
Figura 2: Esquema da Região do Laminador.
5
6. Diagrama de Controle
Fonte: CSN, adaptado pelos autores, 2013.
6
CLP Velocidade
Células de
Carga
1
2
3
Tensão
Mecânica
5
6
Motor 4
Figura 4: Esquema Simplificado de Controle.
7. Aquisição de dados
Estação de Engenharia
CLP
Sensores
Conversores
Velocidades
Tensão de Entrada e
Saída
Aquisição de
DadosIBA
Figura 5: Esquema Simplificado de Aquisição de dados.
Fonte: CSN, adaptado pelos autores, 2013.
7
8. Identificação
8
N4SID:
Algoritmo de
Identificação de Sistemas
no Subespaço do Espaço
de Estados.
Entradas
(medidas)
Saídas
(medidas)
MATLAB
MODELO
DISCRETO
Aquisição
de Dados
MÉTODO
N4SID
Figura 6: Diagrama de Identificação.
Fonte: CSN, adaptado pelos autores, 2013.
MODELO
CONTÍNUO
19. Instável?
Fluxograma do Procedimento de Ajuste
19
Início
Ajuste Grosso
P
Ajuste Fino
KP
Ajuste Grosso
PI
Ajuste Fino
KP
Ajuste Fino
Tempo TI
Ajuste Fino
Ganho KP
Ajuste Grosso
PID
Ajuste Fino
Ganho KP
Instável ?
Ajuste Fino
Tempos TI/TD
Ajuste Fino
Ganho KP
Sim Não
Sim Não
Fim
22. Modelo Utilizado para a Simulação
22
Figura 16: Modelo Controlador PI.
Fonte: Os Autores, 2013.
23. Parâmetros obtidos do PI
Saída 1 Saída 2
Kp 1,242891 1,421091
1/TI 0,840336134 0,735294117
TD - -
23
24. Comportamento das Saídas com PI
Figura 17: Resposta do Controlador PI – Saída 1 e Saída 2(Tensão de Entrada e Tensão de Saída).
Fonte: Os Autores, 2013.
24
27. Alocação de Polos
Malha Aberta
BuAxx Cxy
Figura 20: Alocação de Polos – Malha Aberta.
Fonte: Os Autores (2013).
Equações de Estado:
27
28. Alocação de Polos
Malha Fechada
Figura 21: Alocação de Polos – Malha Fechada.
Fonte: Os Autores (2013).
28
29. Alocação de Polos
Localização dos Polos (MA/MF)
-2,37-7,14-9,71
*3
-21,42-29,13 -7,11
j
j
MATLAB: AUT
29
30. Alocação de Polos
Obtenção dos Ganhos
Comando place
MK = place (A2,B2,AUT);
Depois de obter a matriz dos ganhos, pode-se fazer a simulação
30
31. Alocação de Polos
Simulação MF
Figura 22: Alocação de Polos – Malha Fechada.
Fonte: Os Autores (2013).
31
32. Alocação de Polos
Erros do Estado Estacionário
5,5 kgf/mm²
Resposta Pretendida
4,177 kgf/mm²
Resposta Simulada
Tensão de Entrada
5,5 kgf/mm²
Resposta Pretendida
4,25 kgf/mm²
Resposta Simulada
Tensão de Saída
Erro: 24,06% Erro: 22,73%
Na tentativa de eliminar este erro introduzimos a ação integral.
Figura 29: Erro Tensão de Entrada – Malha Fechada.
Fonte: Os Autores (2013).
Figura 30: Erro Tensão de Saída – Malha Fechada.
Fonte: Os Autores (2013).
32
33. Alocação de Polos
Tempo de Estabilização
Aceitável
sTss 20
Figura 26: Tempo de Estabilização Real.
Fonte: Os Autores (2013).
33
34. Alocação de Polos
Comportamento das Saídas Malha Aberta
Malha Fechada
TensãoMecânica(kgf/mm²)
TensãoMecânica(kgf/mm²)
Tempo (s) Tempo (s)
Yss=5,508 Yss=5,501Yss=4,177 Yss=4,25
Figura 27: Tensão de Entrada – Malha Aberta.
Fonte: Os Autores (2013).
Figura 28: Tensão de Saída – Malha Aberta.
Fonte: Os Autores (2013).
34
35. Alocação de Polos
Comparativo da Dinâmica
Variáveis
Tensão de Entrada Tensão de Saída
Malha
Aberta
Malha
Fechada
Malha
Aberta
Malha
Fechada
(segundos)
2,3575 1,66 1,9775 1,66
Melhora no
tempo
70,41% 83,94%
ssT
35
43. Ação Integral
Comportamento da Saída 1
Tensão de Entrada
Yss
5,479
kgf/mm²
1,03325 sssT
Figura 36: Tensão de Entrada com Ação Integra.l
Fonte: Os Autores (2013).
43
44. Ação Integral
Comportamento da Saída 2
Tensão de Saída
Yss
5,471
kgf/mm²
1,0346 sssT
Figura 37: Tensão de Saída com Ação Integral.
Fonte: Os Autores (2013). 44
45. Ação Integral
Erros do Estado Estacionário
5,5 kgf/mm²
Resposta Pretendida
5,479 kgf/mm²
Resposta Simulada
Tensão de Entrada
5,5 kgf/mm²
Resposta Pretendida
5,471 kgf/mm²
Resposta Simulada
Tensão de Saída
Erro: 0,38% Erro: 0,53%
Figura 38: Erro Tensão de Entrada – Ação Integral
Fonte: Os Autores (2013).
Figura 39: Erro Tensão de Saída – Ação Integral
Fonte: Os Autores (2013).
45
46. Ação Integral
Saída
Alocação de
Polos
Ação Integral
Melhora na
Estabilização
Tensão de
Entrada
1,66 s 1,03325 s 62,25 %
Tensão de Saída 1,66 s 1,0346 s 62,32 %
46
Comparativo da Dinâmica
47. Conclusões
O modelo identificado mostrou-se adequado conforme indicam
os índices de desempenho utilizados.
O MATLAB mostrou-se uma ferramenta valiosa na aplicação dos
conceitos teóricos em situações reais de Controle de Processos.
A metodologia de ajuste para o controle PID utilizada
apresentou limitação, chegando apenas ao controle PI que
embora resolvesse o problema do erro, apresentou uma resposta
lenta.
O controlador por realimentação de estados apresentou bom
resultado com relação a rapidez, porém apresentou um erro de
estado estacionário considerável.
A ação integral mostrou-se necessária e foi eficiente oferecendo
uma resposta rápida e precisa.
47
48. Estudos Futuros
Utilizar outra metodologia de identificação
diferente do N4SID para efeito de comparação;
Testar outras metodologias de controle PID;
Aumentar o detalhamento na análise do
processo real, buscando avaliar possibilidade de
implementação dos controles propostos.
48
49. Referências Bibliográficas
ALVES, Pericles Guedes. Controle PID Multivariável: Simulações e Procedimentos de Ajuste. Rio de
Janeiro: UFRJ:1988.143p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Curso de Engenharia Eletrônica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1988.
ALVES, Péricles Guedes. Modelagem e Controle de Laminadores Tandem de Tiras a Frio. Volta
Redonda: UFF, 2013. 136p. Tese (Doutorado) – Programa de Pós Graduação em Engenharia Metalúrgica,
Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2013.
COELHO, Antonio Augusto Rodrigues; COELHO, Leandro dos Santos. Identificação de Sistemas
Dinâmicos Lineares. Florianópolis: Editora da Universidade Federal de Santa Catarina, 2004.
DORF, Richard C.; BISHOP, Robert H. Sistemas de Controle Modernos. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
FREITAS FILHO, Paulo José de. Introdução a Modelagem e Simulação de Sistemas. 2 ed. Florianópolis:
Laura Carvalho, 2008
INSTRUCTION Manual. Digital Tachometer RIM Tach 8500 Lakeshore.
LAYOUTS da LZC#3. Telas do Supervisório da Linha.
MACHADO, Raphaela C; HEMERLY, Elder M; ALVES, Péricles Guedes; BARCELOS, Arlei F. Identificação de
uma Planta de Laminação em Malha Fechada Utilizando Métodos de Subespaço. 2012.
MANUAIS CSN.
NISE, Norman S. Engenharia de Sistemas de Controle. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. 695p.
NOVAES, Gilberto. Modelagem e Controle de Velocidade e Tensão de um Laminador de
Encruamento. Disponível em <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-12082010-163315/pt-
br.php> Acesso em 29 de Maio de 2013.
OGATA, Katsuhiko. Engenharia de Controle Moderno. 4. ed. São Paulo: [s.n.], 2003.
49