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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

Acesso online

  • 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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