Avaliação do
Você é humano?
8
5
=
Denunciar conteúdo impróprio
Atenção: Todas as denúncias são sigilosas e sua identidade será preservada.
Os campos nome e e-mail são de preenchimento opcional
Aplicação de controle fuzzy a sistemas térmicos
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/67593
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Lenzi, Marcelo Kaminski, 1977- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | - |
| Autor(es): dc.creator | Cripa, Camila Raquel Betin, 1989- | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2020-09-24T17:24:27Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2020-09-24T17:24:27Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-07-09 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2020-07-09 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2019 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/67593 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/67593 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador: Prof. Dr. Marcelo Kaminski Lenzi | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 2020 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui referências: p. 88-96 | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: O aumento da eficiência energética nos processos industriais é, recentemente, uma das principais preocupações da indústria, pois reduz os custos de produção, estimulando a competitividade, e proporcionando menor impacto ambiental. A otimização dos recursos energéticos em diversos casos, pode ser limitada, ou requerer um esforço computacional intenso devido a sua complexidade gerada pela não linearidade dos sistemas. A lógica Fuzzy, é uma técnica simples, um tipo de inteligência artificial, capaz de predizer as não linearidades do processo, porém pouco conhecida entre os estudantes. Neste trabalho, foi proposto o estudo de um módulo térmico didático, composto por uma câmara de madeira que contém em seu interior uma lâmpada incandescente capaz de aquecer a massa de ar dentro da câmara. Esse sistema é otimizado por meio de um controlador PI-Fuzzy em sistema embarcado, que recebe a informação da temperatura desejada da massa de ar dentro da câmara e controla a potência de alimentação da lâmpada necessária para aquecer a massa de ar. O módulo didático permiti ao usuário praticar os conceitos de controle e otimização de processo, de maneira simples, tanto de montagem dos circuitos de controle utilizando Arduino, quanto da elaboração da lógica do controlador utilizando a lógica Fuzzy. A premissa para a implementação do controlador PI-Fuzzy foram os resultados dos testes em malha aberta, que permitiram a identificação de todas as etapas da lógica do controlador PI-Fuzzy: Fuzzyficação (modelo triangular da função de pertinência da variável de entrada, delta de temperatura), Base de Regras e Defuzzyficação (determinação das funções singletons do conjunto de saída Fuzzy, potência da lâmpada), sendo utilizado, de forma satisfatória, o método de Inferência de Mamdani. Os testes em malha aberta, realizados em sete degraus de potência distintos dissipados pela lâmpada, também foram utilizados na validação estatística, considerando um modelo de 1ª ordem. Os parâmetros (K e ??) estimados, apresentaram uma correlação paramétrica moderada de 0,8 e o coeficiente de correlação superior a 0,99 entre as predições do modelo. Além disso, todas as magnitudes dos degraus que a potência da lâmpada foi submetida conservou-se boa aderência entre os modelos e os dados experimentais. Por fim, foram realizados testes para avaliar os controles SERVO (aumento de 15 ºC com relação a temperatura inicial do módulo) e REGULATÓRIO do controlador PI-Fuzzy (abertura da porta da câmara). Esses testes apresentaram-se satisfatórios, eliminando rapidamente os distúrbios provocados no sistema, com uma flutuação de temperatura em torno do setpoint, na ordem de grandeza da exatidão do sensor utilizado, 0,4%, sendo essa a amplitude maior no teste com a câmara aberta. Palavras-chave: Lógica Fuzzy. Controlador Fuzzy. Inteligência Artificial. Sistema Térmico. Módulo Didático. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Increasing energy efficiency in industrial processes is, recently, one of the main concerns of the industry, as it reduces production costs, stimulating competitiveness, and providing less environmental impact. The optimization of energy resources in several cases, may be limited, or require an intense computational effort due to its complexity generated by the non-linearity of the systems. Fuzzy logic is a simple technique, a type of artificial intelligence, capable of predicting the nonlinearities of the process, but little known among students. In this work, it was proposed the study of a didactic thermal module, composed of a incandescent lamp, inside wooden chamber that an capable of heating the air mass inside the chamber. This system is optimized by means of a PI-Fuzzy controller in an embedded system, which receives the information of the desired temperature of the air mass inside the chamber and controls the power supply of the lamp necessary to heat the air mass. The didactic module allowed the user to practice the concepts of process control and optimization, in a simple way, both in the assembly of control circuits using Arduino, and in the elaboration of controller logic using Fuzzy logic. The premise for the implementation of the PI-Fuzzy controller was the results of the open-loop tests, which allowed the identification of all stages of the logic of the PI-Fuzzy controller: Fuzzyfication (triangular model of the input variable membership function, delta of temperature), Rules Base and Defuzzyfication (determination of singleton functions of the Fuzzy output set, lamp power), using the Mamdani Inference method satisfactorily. The open loop tests, performed on seven different power steps dissipated by the lamp, were also used in the statistical validation, considering a 1st order model. The estimated parameters (K e ??) showed a moderate parametric correlation of 0.8 and a correlation coefficient greater than 0.99 between the model's predictions. In addition, all the magnitudes of the steps that the lamp power was subjected to maintained good adherence between the models and the experimental data. Finally, tests were carried out to evaluate the SERVO controls (increase of 15 ºC in relation to the initial temperature of the module) and REGULATORY controls of the PI-Fuzzy controller (opening the chamber door). These tests were satisfactory, quickly eliminating disturbances caused in the system, with a temperature fluctuation around the setpoint, in the order of magnitude of the accuracy of the sensor used, 0.4%, which is the largest amplitude in the test with the camera open. Keywords: Fuzzy Logic. Fuzzy Controller. Artificial Intelligence. Thermal System. Didatic Module. | - |
| Formato: dc.format | 96 p. : il. (algumas color.). | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Inteligência artificial | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia Química | - |
| Título: dc.title | Aplicação de controle fuzzy a sistemas térmicos | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
Não existem arquivos associados a este item.
O Portal eduCAPES é oferecido ao usuário, condicionado à aceitação dos termos, condições e avisos contidos aqui e sem modificações. A CAPES poderá modificar o conteúdo ou formato deste site ou acabar com a sua operação ou suas ferramentas a seu critério único e sem aviso prévio. Ao acessar este portal, você, usuário pessoa física ou jurídica, se declara compreender e aceitar as condições aqui estabelecidas, da seguinte forma:
- O Termo de Uso pode ser modificado pela CAPES a qualquer tempo, sem necessidade de notificação prévia, sendo que tais modificações serão válidas a partir da data de sua veiculação neste portal;
- Para aprovação de cadastro do usuário ao sistema, a CAPES pode requisitar o fornecimento de informações, haja vista a política de segurança adotada, objetivando resguardar a segurança dos usuários nesse ambiente virtual;
- O usuário aceita e declara compreender que, em razão do peculiar ambiente da Internet, a CAPES não poderá garantir que o acesso ao site seja livre de erros ou problemas decorrentes de casos fortuitos, internos ou externos, casos de força maior ou ainda de outros casos não inteiramente sujeitos a controle direto dos administradores do site e, portanto o usuário se obriga a isentar a CAPES de quaisquer reclamações ou indenizações. A CAPES também não se responsabiliza por interrupções, interceptações, invasões, disseminação de vírus ou outros atos ilícitos, típicos e atípicos de ambiente virtual, e de web, dos quais a CAPES não tenha tido intenção deliberada de participar ou praticar;
- O usuário aceita e declara compreender que qualquer texto, marca, áudio, imagem, ou conteúdo veiculados no site são protegidos por direitos de propriedade intelectual o qual deve ser respeitado de acordo com a licença concedida pelo respectivo detentor dos referidos direitos, sob pena de apuração das responsabilidades cabíveis;
-
Desta forma a CAPES se exime de toda e qualquer responsabilidade por eventuais perdas, danos e prejuízos de qualquer natureza decorrentes:
- Do descumprimento da lei, da moral e dos bons costumes, como consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da infração aos direitos de propriedade intelectual e industrial, segredos empresariais, compromissos contratuais de qualquer tipo, direitos à honra, à intimidade pessoal e familiar, à imagem das pessoas, direitos de propriedade e de toda e qualquer natureza pertencentes a um terceiro por consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da falta de veracidade, precisão, exatidão, pertinência e/ou atualidade dos conteúdos;
- Da inadequação para qual seja o propósito, ou da frustração, das expectativas geradas pelos conteúdos;
- Exceto quando mencionado explicitamente, ou quando se tratar de citação de material alheio ou ilustração, nos limites estabelecidos pela Lei 9.610/98, todo o Conteúdo textual original do Portal eduCAPES está disponível livremente para leitura, entre outros direitos, conforme definido na licença Creative Commons;
- A CAPES não se responsabiliza pelos comentários, opiniões, informações, depoimentos, mensagens, vídeos, textos, imagens, áudios ou qualquer outro tipo de conteúdo que sejam, postados, publicados e disponibilizados através do Portal eduCAPES pelos usuários, sendo a responsabilidade civil e criminal atribuída única e exclusivamente ao autor dos comentários, opiniões, informações, ou mensagens. Todo o conteúdo publicado por usuários são de responsabilidade exclusiva dos mesmos e de caráter completamente independente, sendo que todo e qualquer tipo de opinião, ideal e/ou posição expressados não refletem necessariamente o ponto de vista e a posição do Portal eduCAPES e/ou da CAPES. A CAPES se reserva o direito de armazenar as informações destes autores e/ou Usuários, a fim de viabilizar sua identificação;
- O usuário aceita e declara compreender que a CAPES poderá disponibilizar no Portal eduCAPES, links de acesso para outros sites e endereços virtuais administrados, controlados ou operados por terceiros. Qualquer site conectado a partir do eduCAPES não está sob o controle da CAPES;
- A CAPES não assume nenhuma responsabilidade ou obrigação por qualquer informação, comunicação ou material encontrado em tais sites, ou em qualquer site conectado a tais sites. A CAPES não assume qualquer responsabilidade pelos serviços ou funcionalidades ali dispostos, sendo a decisão de utilização e a forma de relacionamento com os mesmos de exclusiva responsabilidade do usuário, que inclusive isenta a CAPES de fiscalizar o conteúdo ou zelar pela integridade de tais sites ou endereços virtuais.
- O usuário aceita e declara compreender que o acesso a determinadas áreas do site será restrito. Para acessá-las, o usuário deverá fazer o login e cadastrar uma senha de acesso. A senha é individual, sigilosa e intransferível, sendo o usuário o único responsável pela guarda da mesma. O usuário assume toda e qualquer responsabilidade pelo mau uso ou pela utilização da senha por terceiros;
- A CAPES reserva o direito de excluir o cadastro, de excluir o material submetido ou proibir o acesso do usuário ao portal eduCAPES no caso de qualquer abuso ou indício de prática ilícita no uso do site ou de qualquer uso não autorizado ou proibido pelo usuário, nos termos da legislação brasileira;
- As condições estabelecidas no Termo de Aceite e Uso do Site são regidas pela lei brasileira. Sob nenhuma circunstância o usuário deverá violar qualquer lei usando o portal eduCAPES para propósitos que incluam, mas não limitados a isso, difamação ou perturbação de outros, violação de direitos de propriedade intelectual ou de terceiros, envio de material obsceno ou ofensivo, vírus, arquivos corrompidos, ou outros programas que poderiam danificar ou alterar este site ou os computadores de empresa ou de terceiros;
- A CAPES reserva o direito de retirar qualquer conteúdo que infrinja a lei, a moral e os bons costumes nos termos da legislação vigente e também na hipótese de o conteúdo não se coadunar com as finalidades educativas do Portal. A CAPES garante o direito de defesa e contraditório dos usuários. O usuário reconhece que o material enviado por terceiros, que não a CAPES, não é endossado pela mesma.
Concordo e desejo baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo