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dc.creatorFreitas, Dênis Soares de
dc.date.accessioned2016-06-22T18:40:35Z-
dc.date.available2014-09-09
dc.date.available2016-06-22T18:40:35Z-
dc.date.issued2014-03-10
dc.identifier.citationFREITAS, Dênis Soares de. Force and rotational speed control of a friction hydro pillar processing machine using PID controller and artificial intelligence. 2014. 192 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14949-
dc.description.abstractThis work presents the development of a new method for force and rotational speed control of a machine that performs Friction Hydro Pillar Processing (FHPP) tests. The main challenge in this case is the large torque variation that occurs during the FHPP process that may result in instability and a system stalling. In order to develop the new control system it was necessary to restructure the electrical system and to reprogram the machine. Additionally, PID (Proportional Integral and Derivative) and NN (Artificial Neural Network) controllers were used to control the pin axial force and its rotational speed, respectively. To define the rotational speed NN controller, various NN structures were tested, whereby the best performance was obtained using a NN composed of one neuron with a linear activation function. A GA (Genetic Algorithm) made the adjustment of the controllers using mathematical models obtained from the system identification and FHPP machine itself. The GA was developed to perform the tuning taking into account the integral time absolute error, overshoot and settling time, which were evaluated from a methodology that uses the fuzzy logic. An anti-stalling system was developed to reduce the probability of locking up the rotation during the test and a methodology for rapid depressurization of the hydraulic system was introduced to reduce the fluid hammer effect that could damage the machine. Finally, FHPP tests were carried out to compare the performance of the new control system with the previous one and to define the new operating range of the machine. The developed system showed a considerably better performance in regard to the force and rotational speed control. The new operational range of the FHPP machine was increased about ten times regarding the previous one.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectReparo por atritopor
dc.subjectInteligência artificialpor
dc.subjectAlgoritmos genéticospor
dc.subjectLógica fuzzypor
dc.subjectRedes neuraispor
dc.subjectControladores PIDpor
dc.subjectFHPPeng
dc.subjectArtificial intelligenceeng
dc.subjectGenetic algorithmseng
dc.subjectFuzzy logiceng
dc.subjectArtificial neural networkseng
dc.subjectPID controllerseng
dc.titleControle de força e rotação de uma unidade de reparo por atrito usando controlador PID e inteligência artificialpor
dc.title.alternativeForce and rotational speed control of a friction hydro pillar processing machine using PID controller and artificial intelligenceeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor-co1Franco, Vera Lucia Donizeti de Sousa
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797158Y9por
dc.contributor.advisor1Franco, Sinésio Domingues
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786105Z3por
dc.contributor.referee1Carvalho, João Carlos Mendes
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797127J7por
dc.contributor.referee2Marra, Enes Gonçalves
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723231T0por
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4360453P8por
dc.description.degreenameMestre em Engenharia Mecânicapor
dc.description.resumoEsse trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nova metodologia de controle de força e rotação para um equipamento que realiza ensaios de reparo por atrito. O principal desafio, neste caso, é a grande variação de torque que ocorre durante o processo de reparo, que pode resultar em instabilidade e travamento do sistema de rotação impedindo a realização completa do ensaio. O novo sistema de controle contou com a reestruturação elétrica e de programação do equipamento. Além disso, foram utilizados controladores do tipo PID (Proporcional, Integral e Derivativo) e RN (Rede Neural) para os controles de força e rotação, respectivamente. Para a definição do controlador RN do sistema de rotação, foram testadas várias estruturas, sendo que a que obteve o melhor desempenho foi a composta de um neurônio com função de ativação do tipo linear. O ajuste dos controladores foi feito a partir de um AG (Algoritmo Genético), utilizando modelos matemáticos obtidos a partir do processo de identificação e, posteriormente, o próprio equipamento. O AG foi desenvolvido para realizar o ajuste levando em consideração a integral do erro absoluto, o overshoot e o settling time, avaliados a partir de uma metodologia que utiliza a lógica fuzzy. Foi desenvolvido também um sistema antitravamento para reduzir as chances de travamento do sistema de rotação durante os ensaios, além de ter sido aplicada uma metodologia de despressurização rápida da linha hidráulica para reduzir os golpes de aríete que poderiam danificar o equipamento. Por fim, foram realizados ensaios para comparar o desempenho do sistema de controle anterior com o desenvolvido nesse trabalho e definir a nova faixa operacional do equipamento. O sistema que foi desenvolvido apresentou um desempenho consideravelmente melhor no controle de força e rotação e possibilitou que a nova faixa operacional do equipamento passasse a ser quase dez vezes a anterior.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.departmentEngenhariaspor
dc.publisher.initialsUFUpor
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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