Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente最新文献

{"title":"A Model Based Design Approach For Knock Control in Internal Combustion Engines Using Machine Learning","authors":"E. Falcão, P. R. Barros, V. M. Melo","doi":"10.17648/sbai-2019-111132","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111132","url":null,"abstract":"Knock is the byproduct of an abnormal combustion taking place in the combustion chamber and is associated to high vibration levels, undesirable noise, increased emissions and degraded fuel economy. Conventional control strategies address knock in a corrective fashion by tuning the spark timing in order to decrease in-cylinder pressure and temperature. Although effective in avoiding engine’s prolonged exposure to the harmful vibratory forces, it may induce excessive spark retard and is implemented through a considerable number of calibrations. Recent breakthroughs on knock investigation show that knock intensity inherits random behavior and this statement plays a crucial role on how to appropriately design knock control laws. By leveraging this assumption using machine learning concepts and treating knock occurrence as a classification problem, a logistic regression model dependent on in-cylinder pressure, compressed mixture temperature and engine RPM is defined. The Likelihood Ratio Test is performed to validate the suggested hypothesis and McFadden’s pseudo-R2 is calculated to quantify its accuracy. By leveraging the hypothesis stated, a proportional gain feedback control is designed to account for steady state operation of combustion engines around a target knock rate. Simulation results show the performance of both logistic regression model and proportional gain knock control against a conventionally defined knock control. Keywords— Engine Knock, Logistic Regression, Machine Learning, Model based Design","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"109 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132659985","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Abstração do Supervisor para Sistemas com Retrabalho visando a Solução de um Problema de Planejamento","authors":"Franklin Garcia, Patrícia N. Pena","doi":"10.17648/sbai-2019-111281","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111281","url":null,"abstract":"Automatos de Estados Finitos e a Teoria de Controle Supervisorio (TCS) tem sido usados para modelar e solucionar problemas de planejamento de tarefas em sistemas de manufatura. Ao modelar o sistema usando a TCS, garante-se seguranca e nao bloqueio do sistema sob controle, alem de e garantir que as solucoes geradas poderao ser executadas no sistema. \u0000 \u0000Trabalhar com PO-Abstracoes do comportamento em malha fechada permite reduzir ainda mais o universo de busca do problema de planejamento sem perder as qualidades advindas da TCS. No presente trabalho, faz-se uma extensao de resultado anterior, para o caso em que a abstracao do comportamento em malha fechada nao e PO-Abstracao. Um procedimento para construir, a partir de uma sequencia selecionada por seu desempenho sob algum criterio, uma linguagem que seja executavel ate o final na planta. Esta extensao torna possivel o uso de abstracoes do comportamento em malha fechada de sistemas que por natureza nao sao PO-Abstracoes.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"25 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-12-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131400732","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Detecção de Fadiga Muscular Utilizando Modulação Variável de Fluxo de Bits e Correlação Cruzada de Sinais Eletromiográficos","authors":"L. Medeiros, Pedro Henrique Oliveira Silva, V. Lopes, Arthur Filgueiras de Oliveira, E. Pereira, E. G. Nepomuceno","doi":"10.17648/sbai-2019-111265","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111265","url":null,"abstract":"The surface electromyography (sEMG) analysis can provide information on muscle fatigue status by estimation of muscle fibre conduction velocity (MFCV), a measure of the travelling speed of motor unit action potentials in muscle tissue. This paper proposes a technique for MFCV estimation using cross-correlation methods and variable bitstream modulation. The technique displays an estimate based on a set of data generated by the gain variation modulation, providing an average estimate of the MFCV. The observed trend of MFCV decrease correlates with the fatigue state of the observed muscle. Finally, the values found were compared with information from the literature, validating the method and showing the advantages of using variable modulation.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"107 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115560378","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Projeto de Controladores para Sistemas de Segunda Ordem com Atraso via Resposta em Frequência","authors":"Nelson José Bonfim Dantas, Carlos E. T. Dórea, José Mário Araújo","doi":"10.17648/sbai-2019-111501","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111501","url":null,"abstract":"A solucao de problemas de controle para sistemas de segunda ordem com atraso constitui um dos desafios da engenharia. Fenomenos como vibracoes mecânicas, ressonância e oscilacoes, podem ser descritos matematicamente por equacoes diferenciais de segunda ordem, nomeando estes sistemas como sistemas de segunda ordem. Este trabalho \u0000tem como objetivo principal projetar controladores para sistemas de segunda ordem com \u0000atraso, utilizando a abordagem por resposta em frequencia, dispensando a necessidade \u0000de aproximacoes para o atraso, garantindo solucoes estaveis sem necessidade de analise \u0000a posteriori. Definindo matematicamente o problema de controle como um problema de \u0000otimizacao, e feita uma busca pelos ganhos do controlador com a utilizacao de um algoritmo genetico, tendo como parâmetro de projeto garantir que a curva de Nyquist do \u0000sistema permaneca a uma distância suficiente da regiao de instabilidade. Essa metodologia visa garantir que os ganhos calculados resultem em sistemas robustos para que mesmo \u0000sujeitos a alteracoes de parâmetros, a estabilidade seja garantida. Os resultados obtidos \u0000de simulacoes ao final do trabalho se mostraram satisfatorios dentro das especificacoes \u0000desejadas.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"45 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114148906","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Navegação de VANT por Reconhecimento de Imagem do Solo","authors":"Fabio Luiz Junior, L. A. Moreira, Jauvane Cavalcante de Oliveira, P. F. F. Rosa","doi":"10.17648/sbai-2019-111400","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111400","url":null,"abstract":": This paper implements a system capable of navigating a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) using ground image recognition. For this, an experimental aircraft was developed and a 2-step algorithm implemented. In the first step, an acquisition flight and composition of image database of the ground is realized through the execution of any trajectory of flight. In the second step, using the image database of the trajectory, the aircraft is able to perform the same route again in an automated way using computational vision. Resumo No segundo passo, utilizando-se do banco de dados de imagens da trajet´oria e seu devido processamento, a aeronave ´e capaz de realizar novamente o mesmo trajeto de maneira automatizada utilizando vis˜ao computacional.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"13 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123161604","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Desempenho de Sintonizador Online utilizando Lógica Fuzzy para Controle Preditivo Generalizado (GPC) Simuladas em Plantas Industriais Inicialmente Sintonizadas via Algoritmo Genético","authors":"Rodrigo Batista Contarato, Gustavo Almeida Maia","doi":"10.17648/sbai-2019-111251","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111251","url":null,"abstract":"The techniques of Model Based Predictive Control (MPC) are more oriented to the industries, because they present greater and greater predictability, but their performance is directly related to their tuning. This study aims to present the results of on-line and off-line parameter tuners to minimize natural system problems using generalized predictive drivers (GPC). There are seven industrial plants that represent the majority of industrial processes to validate the algorithm. Plants are tuned off-line via genetic algorithm seeking a faster response and less error. The occurrences are imputable and recurrent. In order to minimize the disturbances presented, an online synthesizer via fuzzy logic will be used to modulate the parameters at the moment of the disturbances. Present the performance of each plant and show a variation of the parameters at the time of the disturbance. Resumo: As técnicas de Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC) são cada vez mais aplicados nas indústrias, por apresentarem mais robustez e maior previsibilidade, porém seu desempenho está diretamente ligado à sua sintonia. Este estudo visa apresentar o resultado do desenvolvimento de sintonizadores de parâmetros online e offline para minimização de distúrbios naturais do sistema, utilizando controladores preditivos generalizados (GPC). São utilizadas sete plantas industriais que representam a maioria dos processos industriais para validar o algoritmo. As setes plantas são sintonizadas de forma off-line via algoritmo genético buscando a resposta mais rápida e com menor erro. Para essas plantas são imputados distúrbios e verificado sua resposta. Com o intuito de minimizar os distúrbios apresentados, será utilizado um sintonizador online via lógica fuzzy para modular os parâmetros no instante dos distúrbios. É apresentando o desempenho de cada planta e demonstrado a variação dos parâmetros no instante do distúrbio.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"62 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116972652","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Planejamento de Lavra: um estudo de caso","authors":"Ademar Silva Júnior, Guido Pantuza, Luciano Perdigão Cota, M. F. Souza","doi":"10.17648/sbai-2019-111260","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111260","url":null,"abstract":"This paper presents a goal programming model to solve a problem of daily mining scheduling for the very short term mine planning of an iron ore mine. In this problem the objective is to minimize the deviations of production and quality goals, as well as the amount of trucks needed to the process. The constraints regarding quality, number of transport and loading equipment, sterile/ore ratio at a desired level, and production goal are defined previously. Trucks must be allocated dynamically, that is, without a fixed route, and their cycle time varies according to the site of mining. The model was implemented in the LINGO solver and applied to a mining complex with four unload points, where three for ore and one for sterile. The results validate the use of the model as a tool to subsidize the operator in the execution of the daily schedule. Resumo: Este trabalho apresenta um modelo de programação matemática por metas para resolver um problema de programação diária de lavra de uma mina de minério de ferro. No problema procura-se minimizar os desvios de meta de produção, os desvios de qualidade e a quantidade de caminhões necessários ao processo. As restrições referentes a qualidade, granulometria, número de equipamentos para transporte e carga, relação estéril/minério em um ńıvel desejado, e meta de produção são definidas previamente. Os caminhões devem ser alocados de forma dinâmica, isto é, sem rota fixa, e o tempo de ciclo deles varia de acordo com o local de lavra. O modelo foi implementado no resolvedor LINGO e aplicado a um complexo minerador com quatro pontos de descarga, sendo três para minério e um para estéril. Os resultados encontrados validam a utilização do modelo como ferramenta para subsidiar o operador na execução da programação diária.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"51 3","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"120976097","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Analysis of Satisfaction in the installation of Photovoltaic Solar Panels in Brazil through Fuzzy Cognitive Maps","authors":"Márcio Mendonça, Thiago R. Francos, Alisson Caetano Neves, Lucas Botoni de Souza, R. H. Palácios","doi":"10.17648/sbai-2019-111518","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111518","url":null,"abstract":"rodrigopalacios@utfpr.edu.br) Abstract: The use of clean and renewable forms of energy reduces the emission of gases such as greenhouse gases that contribute to the destruction of the ozone layer. And it is also a measure that makes the world less dependent on exhaustible sources. Among them we highlight the solar. The growing development of the technology of capturing and converting solar energy into electricity is increasingly favoring the installation of solar panels. All the relevant factors affecting the purchase decision and the level of satisfaction presented by the customers installing solar photovoltaic panels installed in their homes were identified and mapped. From fuzzy logic, more specifically fuzzy cognitive maps, was quantified how satisfied these clients can be. According to the developed FCM, it was verified that the main reasons for the demand and installation of solar panels is the long-term economy and the independence of the electricity","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"21 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127292105","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Cálculo da Solução Explícita de Controladores MPC por Modelo Takagi-Sugeno Modificado","authors":"Teófilo Paiva Guimarães Mendes, M. Martins, Leizer Schnitman","doi":"10.17648/sbai-2019-111267","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111267","url":null,"abstract":": Multi-parameter quadratic programming is a technique applied to compute optimization solution inherent to Model Predictive Control (MPC) strategies. The present work proposes a modified Takagi-Sugeno model to compute explicit solution, formed by the polyhedral critical regions and their respective affine functions. Advantages of this technique are: (i) capacity to complexity reduction e parallel processing, (ii) dismiss of model's training phase from numerical data; and (iii) synthesis of a single analytical expression for the associated MPC control law. A case study shows that this new method has potential to be more efficient than classical explicit MPC optimization techniques with respect to numbers of parameters and processing time","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"192 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127316257","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Comparação de modelos de previsão voltados à manutenção preditiva na indústria automobilística a partir de dados de inspeção de qualidade","authors":"Guinther Kovalski Costa, Ricardo Massao Kagami, R. Diogo, R. Z. Freire, N. Santos","doi":"10.17648/sbai-2019-111404","DOIUrl":"https://doi.org/10.17648/sbai-2019-111404","url":null,"abstract":"Predictive maintenance can be used for the optimization of machine availability, reducing maintenance costs, improving quality management and decision-making. This paper proposes the use of 5 time-series forecasting methods, being two classical approaches: Exponential Smoothing and Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA); and three based on machine learning: Radial Basis Function Neural Networks (RBF-NN), Support Vector Regression (SVR), and Long-Short Term Memory (LSTM). The meta-parameters of the models were optimized using Differential Evolution (DE) algorithm. In the presented analysis, a quality inspection database from an automaker factory floor was presented. The main idea was to predict deviations from tolerance, anticipating corrective actions in the production process. As a result, it was possible to compare the efficiency of the 5 models in relation to three time series analyzing their characteristics, strengths and drawbacks. Resumo: A manutenção preditiva pode ser usada na otimização da disponibilidade de máquinas, redução de custos de manutenção, gestão da qualidade e processo de tomada de decisões. Neste trabalho realizouse o estudo de 5 modelos de previsão de séries temporais, dois clássicos: Suavização Exponencial e Autorregressivo Integrado de Médias Móveis (ARIMA), e três baseados em aprendizado de máquina: Rede Neural de Base Radial (RBF-NN), Regressão por Vetores de Suporte (SVR) e Memória de Curto e Longo Prazo (LSTM). Os meta-parâmetros dos modelos foram otimizados usando o algoritmo de Evolução Diferencial (DE). A base de dados utilizada neste estudo é proveniente da inspeção da qualidade no chão de fábrica de uma montadora. Neste contexto, a ideia principal foi prever desvios relacionados à tolerância, antecipando ações de correção no processo produtivo. Como resultado, foi possível comparar a eficiência dos 5 modelos em relação a três séries temporais analisando suas características, vantagens e desvantagens.","PeriodicalId":130927,"journal":{"name":"Anais do 14º Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente","volume":"108 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124810963","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}