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Desenvolvimento de sistemas de controle via rede (NCS) para aplicações em redes com protocolo CAN
Godoy, Eduardo Paciência
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2011-03-21
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Título:
Desenvolvimento de sistemas de controle via rede (NCS) para aplicações em redes com protocolo CAN
Autor:
Godoy, Eduardo Paciência
Orientador:
Porto
, Arthur Jose Vieira
Assuntos:
Técnica De Identificação
;
Sistemas De Controle Via Redes - Ncs
;
Controle Adaptativo
;
Ferramentas De Simulação
;
Redes Can
;
Período De Amostragem
;
Simulation Tools
;
Networked Control System - Ncs
;
Model Identification Technique
;
Message Sampling Time
;
Can Protocol
;
Adaptive Control
Notas:
Tese (Doutorado)
Descrição:
Sistema de controle via rede (NCS) é um sistema de controle distribuído onde os sensores, atuadores e controladores estão alocados fisicamente em locais separados e são conectados através de uma rede de comunicação industrial. O NCS representa
a
evolução das arquiteturas de controle em rede, fornecendo maior modularidade e descentralização do controle, facilidade de diagnóstico e manutenção e menor custo. O desafio no desenvolvimento de um NCS é contornar os efeitos degenerativos causados por fatores que afetam o seu desempenho e estabilidade. Entre estes fatores estão o período de amostragem dos sinais,
a
perda de informações transmitidas na rede e os atrasos de comunicação. Buscando superar este desafio, este trabalho apresenta o desenvolvimento de NCS para aplicações em redes CAN baseado no uso da simulação e na proposta de uma estratégia de controle.
A
utilização de ferramentas de simulação de NCS, selecionadas através de um estudo comparativo e qualitativo, permitiu analisar o impacto de fatores degenerativos no desempenho de controle e estabilidade de NCS. Essa análise por simulação permitiu evidenciar o período de amostragem como o fator de maior influência para o projeto de NCS em redes CAN. Para superar o problema do período de amostragem, uma estratégia de controle adaptativo foi proposta. Essa estratégia usa informações de saída do NCS para automaticamente adaptar o período de amostragem das mensagens, garantindo desempenho de controle e diminuindo significativamente a ocupação da rede CAN. Experimentos realizados em uma plataforma de pesquisa sobre NCS demonstraram a confiabilidade e robustez do uso da estratégia de controle adaptativo, mesmo em condições extremas de operação da rede CAN. Os experimentos também permitiram comprovar a eficácia de uma técnica de identificação de NCS desenvolvida, que apresenta a vantagem de utilizar informações disponíveis na rede para obtenção de um modelo do NCS com precisão aceitável.
DOI:
10.11606/T.18.2011.tde-11052011-094711
Editor:
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
Data de criação/publicação:
2011-03-21
Formato:
Adobe PDF
Idioma:
Português
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