Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30629
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorDalmolin, Rafael Anderson-
dc.date.accessioned2023-02-24T12:36:27Z-
dc.date.available2023-02-24T12:36:27Z-
dc.date.issued2022-12-12-
dc.identifier.citationDALMOLIN, Rafael Anderson. Controle supervisório cooperativo empregando a meta-heurística sistema de formigas. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30629-
dc.description.abstractThe modern industry contemplates a profile of systems that detect and react to – in time for execution – changes in the physical context, operating in different ways. Even though these characteristics show potential to add improvements to the productive processes, they also pose challenges to the Control and Automation Engineering community, such as the limited capacity to process, in parallel, multiple and complex control loops. An alternative appears from the combination of formal methods of synthesis, such as the Supervisory Control Theory (SCT), with architectures that decentralize the implementation of the control system. That benefits both the programming and the implementation of the controller. However, current implementation models don’t consider emerging aspects of the industry, such as intelligent controllers, for example, which is something that shows potential for efficient resources usage, production customization and cooperative production. Therefore, to achieve this scope, this work proposes the making of a smart controller from the integration of optimization meta-heuristics to the control system derived from SCT. The state’s space from the result of the control system represents all possible sequences that are operationally safe. Thus, the central idea found in this research comes from the use of the mete-heuristic Ant System (AS), which explores this space building chains of events that, when enabled, control the behavior of physical devices on the factory floor. In this approach, the meta-heuristics play a key role in building solutions that create working cooperation between devices and minimizes production costs due to stochastic demands that may occur. Another key aspect of this work comes from the use of a communicating control architecture, which brings the concept of a global controller as well as several local-agents controllers. The global controller performs an abstraction of the behavior of the local agents, being responsible for the high-level coordination of the control system logic, which results in the local physical actions. This abstraction allows the acquirement of a simpler, more compact global controller, reducing the searching as well as the complexity of the combinatorial issue and computational load, bringing benefits related to the performance of the implemented meta-heuristics. In terms of results, the observed data brought improvements to the models used and added great potential regarding cost reduction and work cooperation between devices, through the application of meta-heuristic methods integrated to a monolithic supervisory control system, decentralized or not. in addition, other aspects of implementation indicate high potential for scalability, which implies possible gains for TCS, with the possibility of expansion to various researches and use in productive environments.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectSistemas de tempo discretopt_BR
dc.subjectSistemas de controle supervisóriopt_BR
dc.subjectAnálise de sistemaspt_BR
dc.subjectDiscrete-time systemspt_BR
dc.subjectSupervisory control systemspt_BR
dc.subjectSystem analysispt_BR
dc.titleControle supervisório cooperativo empregando a meta-heurística sistema de formigaspt_BR
dc.title.alternativeCooperative supervisory control employing the ant system meta-heuristicpt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoA indústria moderna contempla um perfil de sistemas que detectam e reagem, em tempo de execução, às mudanças no contexto físico, passando a operar de diferentes modos. Ainda que essas características exponham potencial para agregar melhorias aos processos produtivos, elas também impõem desafios à comunidade de Engenharia de Automação e Controle, como na capacidade limitada para processar em paralelo, múltiplas e complexas malhas de controle. Uma alternativa nasce da combinação de métodos formais de síntese, como a Teoria de Controle Supervisório (TCS), com arquiteturas que descentralizam a implementação do sistema de controle. Isso beneficia tanto a programação do controlador quanto a sua implementação. Entretanto, modelos atuais de implementação não consideram aspectos emergentes da indústria, como controladores inteligentes, por exemplo, que apresentam potencial para utilização eficiente de recursos, personalização da produção e produção cooperativa. Portanto, para alcançar essas competências, este trabalho propõe a construção de um controlador inteligente, a partir da integração de uma meta-heurística de otimização ao sistema de controle advindo da TCS. O espaço de estados resultante do sistema de controle representa todas as possíveis sequências operacionalmente seguras. Assim, a ideia central nesta proposta vem da utilização da meta-heurística Sistema de Formigas (AS), que explora esse espaço construindo cadeias de eventos que, ao serem habilitadas, controlam o comportamento de dispositivos físicos em chão de fábrica. Nessa abordagem, a meta-heurística tem o papel fundamental de construir soluções que criam cooperação de trabalho entre dispositivos e minimizam os custos de produção em função de demandas estocásticas que podem ocorrer. Outro ponto chave nesta proposta vem da utilização de uma arquitetura de controle comunicante, que traz o conceito de um controlador global e diversos agentes locais de controle. O controlador global executa uma abstração do comportamento dos agentes locais, sendo responsável pela coordenação em alto nível, da lógica do sistema de controle, que resulta nas ações físicas locais. Essa abstração permite obter um controlador global mais simples e compacto, reduzindo tanto o espaço de busca quanto a complexidade do problema combinatório e da carga computacional, trazendo benefícios relacionados a performance da meta-heurística implementada. Em termos de resultados, os dados observados trouxeram melhorias aos modelos utilizados e agregaram grande potencial referente à redução de custos e cooperação de trabalho entre dispositivos, por meio da aplicação de métodos meta-heurísticos integrados a um sistema de controle supervisório monolítico, descentralizado ou não. Além disso, demais aspectos de implementação indicam alto potencial de escalabilidade, que implica em possíveis ganhos a TCS, com possibilidade de expansão para diversas pesquisas e uso em ambientes produtivos.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.contributor.advisor1Teixeira, Marcelo-
dc.contributor.advisor-co1Barbosa, Marco Antonio de Castro-
dc.contributor.referee1Teixeira, Marcelo-
dc.contributor.referee2Dal Molin, Viviane-
dc.contributor.referee3Dosciatti, Eden Ricardo-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento Acadêmico de Informáticapt_BR
dc.publisher.programEngenharia de Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
Aparece nas coleções:PB - Engenharia de Computação

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
controlecooperativosistemaformigas.pdf1,56 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons