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Modelagem de sistemas de controle integrados por uma arquitetura baseada em íntegrons.

Ramos, Roberto Luiz Da Cunha Barroso

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2000-10-30

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Modelagem de sistemas de controle integrados por uma arquitetura baseada em íntegrons.
  • Autor: Ramos, Roberto Luiz Da Cunha Barroso
  • Orientador: Silva, José Reinaldo
  • Assuntos: Sistemas Dinâmicos; Dynamic Systems
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Mecatrônica
  • Descrição: Este trabalho apresenta um modelo para uma classe de sistemas dinâmicos complexos artificiais, baseado em objetos matemáticos chamados íntegrons. Íntegrons são subsistemas abertos quase independentes (interagem entre si e com o ambiente), definidos recursivamente e organizados de modo \"bottom-up\" conforme uma arquitetura hierárquica e descentralizada, representada por um grafo do tipo árvore. O conceito de hierarquia é aqui utilizado no sentido de que cada íntegron é constituído a partir da integração de alguns componentes e também, por sua vez, pode se integrar a outros componentes, gerando sistemas mais complexos. Em um sistema completamente integrado, um único íntegron pode representar todo o sistema, condensando as propriedades e interações realizadas a partir de um conjunto de alguns tipos de componentes primitivos quase independentes. Os íntegrons matemáticos emulam o comportamento complexo e autônomo de organismos biológicos multicelulares (íntegrons biológicos) e interagem entre si e com o ambiente através de restrições de controle e mecanismos de comunicação baseados na teoria de controle supervisório de sistemas a eventos discretos. A arquitetura baseada em íntegrons constitui uma base formal para o projeto de robôs autônomos, sistemas multirobôs, CIM (\"Computer Integrated Manufacturing\") e edifícios inteligentes. Estes sistemas operam normalmente em ambientes não estruturados e devem possuir um vasto repertório de propriedades e mecanismos eficientes de reação e interação para cumprir seu objetivo ou missão. Para que um sistema dinâmico apresente um comportamento desejado coerente com um determinado ambiente, é necessário que cada íntegron participe comdeterminadas propriedades locais na formação da estrutura global. Novas propriedades em um determinado nível resultam da integração entre subsistemas preexistentes de nível inferior. O modelo proposto introduz novos conceitos sobre complexidade ) artificial, uma nova classe de autômatos (autômatos integrados), uma extensão de redes de Petri baseada em componentes integrados (redes GHENeSys integradas), além de operadores matemáticos de sincronismo, concorrência e observação de íntegrons. Finalmente, alguns princípios são discutidos visando a elaboração futura de uma metodologia de projeto para sistemas complexos artificiais, em particular veículos autônomos. A arquitetura baseada em íntegrons e a síntese de um sistema de controle integrado e de seus componentes são ilustradas pelo estudo do comportamento e da emergência de propriedades de um veículo autônomo interagindo com um ambiente complexo. Trabalhos anteriores mostraram o projeto baseado em íntegrons para sistemas de automação predial.
  • DOI: 10.11606/D.3.2000.tde-15032024-113423
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2000-10-30
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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