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2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)最新文献

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A New Framework and Methodology for Digital Twin Development 数字孪生体开发的新框架和新方法
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529701
Matheus Antônio de Andrade, H. Lepikson, C. Machado
{"title":"A New Framework and Methodology for Digital Twin Development","authors":"Matheus Antônio de Andrade, H. Lepikson, C. Machado","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529701","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529701","url":null,"abstract":"Digital Twins can be defined as virtual copies of physical assets that interact in real time with their physical counterparts. It is rated as one of the most promising technologies in the Industry 4.0 context, but there are still many gaps to be filled for this technology to become effective and viable. This paper proposes a development methodology and a framework for the implementation of manufacturing process’ digital twins. The concept of Unit Manufacturing Process, that is the smaller part of an industrial process that can perform a significant changing of the raw material, and the modularity it brings to build digital twins facilitate the digitalization of an entire manufacturing process. The methodology was created to surpass generalization and scalability problems and can be applied to discrete, continuous and batch processes. Two digital twins of manufacturing processes are being developed to serve as testbeds for the methodology. The digital twin concept can be a very supportive tool to enhance productivity.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130021344","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}
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Impact of Different Frequency-Dependent Soil Models in Transient Ground Potential Rise 不同频率土壤模型对瞬态地电位上升的影响
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529355
A. D. de Araújo, W. L. D. de Azevedo, J. Filho
{"title":"Impact of Different Frequency-Dependent Soil Models in Transient Ground Potential Rise","authors":"A. D. de Araújo, W. L. D. de Azevedo, J. Filho","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529355","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529355","url":null,"abstract":"The frequency dependence of soil electrical parameters must be considered for a precise computation of the electrode grounding impedance and of the transient ground potential rise (GPR) generated by an injected lightning current. This work computes the grounding impedances of conductors (rods and electrodes) seen as short transmission lines (TL) based on the Transmission Line Model (TLM). These conductors are buried into distinct types of ground, such as frequency-independent (FI) and three distinct frequency-dependent (FD) soil models. Furthermore, the transient GPR generated by a lightning strike is computed. Results indicate that FD soil models have provided distinct responses which the GPR peaks are considerably reduced when the frequency dependency of the soil electrical parameters is included in the simulations.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"34 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129779159","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}
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Sintonização Robusta de Estabilizadores de Sistemas de Potência Utilizando Algoritmos Quânticos 利用量子算法对电力系统稳定器进行鲁棒调谐
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529425
Raimundo Nonato Diniz Costa Filho, Wesley Peres
{"title":"Sintonização Robusta de Estabilizadores de Sistemas de Potência Utilizando Algoritmos Quânticos","authors":"Raimundo Nonato Diniz Costa Filho, Wesley Peres","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529425","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529425","url":null,"abstract":"Esse artigo investiga a aplicação de algoritmos quânticos de otimização no problema de sintonia ótima e robusta de estabilizadores de sistemas de potência convencionais e multi-banda. O problema de ajuste é formulado de forma a se maximizar o coeficiente mínimo de amortecimento considerando-se várias condições operativas para a garantia de robustez. Os algoritmos quânticos aqui empregados são o Quantun Particle Swarm Optimization (QPSO) baseado no PSO clássico e o Quantun Flower Pollination Algorithm (QFPA) inspirado no Flower Pollination Algorithm. Simulações para o Sistema Sul-Sudeste brasileiro são realizadas de forma a se analisar o desempenho dos algoritmos e verificar a efetividade dos ajustes realizados. Os resultados indicam que o QPSO é menos sensível a população inicial e que o projeto com MBPSS alcançou maiores níveis de amortecimentos.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"2004 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128292145","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}
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Autonomous Snowblower Utilizing Internet of Things for Minimal Power Consumption 利用物联网实现最小功耗的自动吹雪机
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529823
Tristan Zonta, J. Selvanathan, Jay Patel, Kieran Wilson, Harvin Kaura, Cody Berry, Mohsen Tayefeh, A. Barari
{"title":"Autonomous Snowblower Utilizing Internet of Things for Minimal Power Consumption","authors":"Tristan Zonta, J. Selvanathan, Jay Patel, Kieran Wilson, Harvin Kaura, Cody Berry, Mohsen Tayefeh, A. Barari","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529823","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529823","url":null,"abstract":"The Internet of Things (IoT) has allowed devices to connect to external services and utilize outside information to create knowledge about their tasks and decide more intelligently regarding their processes. This paper presents an architecture to develop a novel autonomous snowblower concept that uses IoT to intelligently determine the best times to clear a driveway. By examining weather data for the area of operation, the snowblower will combine computer vision and Visual Simultaneous Localization and Mapping (VSLAM) to effectively clear an area of snow before accumulation becomes too much for the electric motors to handle. This combination of IoT and conventional automation allows for a tradeoff between intelligence and power. The developed framework shows the benefits of IoT on a device like this, and how a lower power device, used intelligently, can be an effective solution for a larger problem.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"39 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128564660","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}
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Aprimoramento da Qualidade da Energia Elétrica em Instalações Monofásicas 提高单相装置的电能质量
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529441
M. Rodrigues, Helmo K. Morales-Paredes, F. Paes, M. B. Arcadepani, F. A. S. Gonçalves, F. P. Marafão
{"title":"Aprimoramento da Qualidade da Energia Elétrica em Instalações Monofásicas","authors":"M. Rodrigues, Helmo K. Morales-Paredes, F. Paes, M. B. Arcadepani, F. A. S. Gonçalves, F. P. Marafão","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529441","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529441","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta a implementação de um filtro ativo de potência universal (FAPU) monofásico, que consiste da integração de um filtro ativo paralelo e um filtro ativo série, com o objetivo de realizar a compensação de distúrbios relacionados a tensão e a corrente de forma simultânea. A abordagem proposta para o FAPU permite que a corrente pela rede seja senoidal e em fase com a tensão, e as cargas sejam fornecidas com tensão eficaz constante e forma de onda senoidal. Para gerar o sinal de referência da corrente é utilizada a Teoria de Potência Conservativa além de um controlador do tipo proporcional ressonante para controlar os sinais de tensão e corrente. Resultados de simulação são apresentados mostrando a eficácia da estratégia de compensação proposta.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"9 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128654225","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}
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Path-following by a UGV-UAV Formation Based on Null Space 基于零空间的UGV-UAV编队路径跟踪
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529472
Vinícius Pacheco Bacheti, Alexandre Santos Brandão, M. Sarcinelli-Filho
{"title":"Path-following by a UGV-UAV Formation Based on Null Space","authors":"Vinícius Pacheco Bacheti, Alexandre Santos Brandão, M. Sarcinelli-Filho","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529472","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529472","url":null,"abstract":"This paper addresses the control of a formation composed of an unmanned ground vehicle (UGV) and an unmanned aerial vehicle (UAV) using the concepts of null space control. The formation navigates in a coordinated way, with the UAV following the UGV, keeping a relative pose with respect to it, while the UGV follows a specified path. The goal is that the UAV lands on the UGV at any desired instant, a situation quite similar to the return of the UAV to a moving base after delivering a package. Null space control techniques are used in order to get more precise control on the relative pose between the robots, increasing the reliability of the landing operation. Experimental results are presented and discussed, which validate the approach proposed to accomplish the desired task.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"23 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130892025","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}
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Projeto Analítico de Geradores Síncronos 同步发电机的分析设计
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529547
José Fabio Kolzer, Joel Ferrari Carvalho
{"title":"Projeto Analítico de Geradores Síncronos","authors":"José Fabio Kolzer, Joel Ferrari Carvalho","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529547","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529547","url":null,"abstract":"Este artigo apresenta um modelo analítico de dimensionamento dos componentes ativos elétrico e magnético de uma máquina síncrona com enrolamento de campo, baseado no diagrama fasorial simplificado de uma máquina síncrona. A partir de um exemplo numérico, o passo-a-passo de projeto é ilustrado com um exemplo, concluindo com a determinação das dimensões da máquina. Por fim, o desempenho da máquina projetada é verificado por meio da sua simulação, utilizando um software de análise de elementos finitos.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"25 7 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131368333","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}
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Utilização da transferência de aprendizado no detector de objetos para regiões da face humana em imagens termográficas de barreiras sanitárias 在卫生屏障热像图像中人脸区域物体探测器学习转移的应用
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529913
Joabe Ruella da Silva, Yngrith Soares da Silva, Felipe de Souza Santos, Natália Queirós Santos, Gustavo Maia de Almeida, J. Simão, R. B. Nunes, Marco Antônio De Souza Leite Cuadros, Hércules Lázaro Morais Campos, P. R. Muniz
{"title":"Utilização da transferência de aprendizado no detector de objetos para regiões da face humana em imagens termográficas de barreiras sanitárias","authors":"Joabe Ruella da Silva, Yngrith Soares da Silva, Felipe de Souza Santos, Natália Queirós Santos, Gustavo Maia de Almeida, J. Simão, R. B. Nunes, Marco Antônio De Souza Leite Cuadros, Hércules Lázaro Morais Campos, P. R. Muniz","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529913","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529913","url":null,"abstract":"A pandemia do COVID-19 tem afetado a vida das pessoas bem como as economias de vários países, os setores de saúde, educação, transporte, entre outros. Para tentar conter a disseminação do vírus, diversos países implementaram barreiras sanitárias em aeroportos, rodoviárias, estações, portarias das empresas e outros espaços compartilhados para detectar pacientes com algum sintoma da infecção viral. Visto que a febre é um dos sintomas mais recorrentes da doença, iniciou-se uma corrida aos mercados por dispositivos de medição de temperatura corporal. As câmeras termográficas, também conhecidas como termovisores, são outros dispositivos utiliza-dos para medir a temperatura, empregando tecnologia conhe-cida como termografia infravermelha, uma ferramenta não invasiva, rápida e objetiva. Neste estudo aplicouse a transferência de aprendizado de máquina na YOLO para detectar as regiões mais quentes da face humana em imagens termográficas, permitindo a identificação de estado febril em humanos. Para isso, os algoritmos de inteligência artificial detectam as regiões de interesse nas imagens termográficas, que são: os olhos, a testa e os ouvidos e em seguida, são analisadas as temperaturas nestas regiões. O software desenvolvido apresentou excelente desempenho na detecção das regiões de interesse estabelecidas, que indica adequadamente a máxima tempera-tura dentro das regiões de interesse, e que a escolha do método de máxima temperatura se apresentou adequada.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"142 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121980083","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}
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Otimização de Sistemas de Abastecimento de Água para a Redução do Custo com Energia Elétrica: Um estudo de caso 优化供水系统以降低电力成本:一个案例研究
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529832
Clayton Alexandre Pereira, André Luiz Andreoli
{"title":"Otimização de Sistemas de Abastecimento de Água para a Redução do Custo com Energia Elétrica: Um estudo de caso","authors":"Clayton Alexandre Pereira, André Luiz Andreoli","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529832","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529832","url":null,"abstract":"Este trabalho apresenta um estudo e a otimização de um sistema completo de abastecimento de água a fim de se obter o menor custo levando em consideração os elementos bombeadores alternativos e disponíveis. Nesse contexto, o objetivo principal é determinar, através de um processo de otimização, o tempo de operação necessário para cada configuração que fornece o menor custo para o abastecimento. Para esse trabalho é utilizado o método de programação não linear baseado no método SQP (programação quadrática sequencial) para se determinar o mínimo da função do problema de otimização linear, multivariáveis e uni-objetivo com restrições resultantes. Após o processo de otimização dos tempos de operação, é verificado que a metodologia aplicada representa uma redução de 20% nos custos com energia elétrica quando comparado com a configuração atualmente utilizada, além de aumentar a vida útil dos equipamentos e possibilitar o deslocamento da curva de carga para períodos fora do horário de ponta da concessionária.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"15 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122282634","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}
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Robust Control via LMIs Applied to Small-Signal Stability in Power Systems 基于lmi的鲁棒控制在电力系统小信号稳定中的应用
2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON) Pub Date : 2021-08-15 DOI: 10.1109/INDUSCON51756.2021.9529378
Jefferson C. Rezende, Luis Carvalho, M. Costa, Elenilson V. Fortes, Leonardo H. Macedo
{"title":"Robust Control via LMIs Applied to Small-Signal Stability in Power Systems","authors":"Jefferson C. Rezende, Luis Carvalho, M. Costa, Elenilson V. Fortes, Leonardo H. Macedo","doi":"10.1109/INDUSCON51756.2021.9529378","DOIUrl":"https://doi.org/10.1109/INDUSCON51756.2021.9529378","url":null,"abstract":"This article proposes the application of a linear quadratic regulator feedback controller designed via linear matrix inequalities using the $mathfrak{D}$-stability concept to add damping to low-frequency electromechanical oscillations and ensure the stability of the single machine infinite bus electric power system, which was modeled using the current sensitivity model considering polytopic uncertainties. The objective is to insert a stabilizing signal into the system through the automatic voltage regulator of the synchronous generator. In the simulations, parametric variations in the system load are considered, as well as exogenous disturbances in the form of an increase in the mechanical input power on the generator’s shaft. In addition, the performance of the proposed controller is compared with optimal control approaches already known in the literature. Therefore, according to the obtained results, it is possible to verify that the proposed control approach is efficient for stabilizing the system since it has better performance indices than the optimal control approach, as well as the response in the frequency domain shows that the proposed controller is robust, thus accrediting the control strategy as a powerful tool in the study of small-signal stability in electrical power systems.","PeriodicalId":344476,"journal":{"name":"2021 14th IEEE International Conference on Industry Applications (INDUSCON)","volume":"48 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-08-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127545095","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}
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