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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36856
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.creator | Andrade, Dana Isabelly | - |
dc.date.accessioned | 2025-05-21T13:55:27Z | - |
dc.date.available | 2025-05-21T13:55:27Z | - |
dc.date.issued | 2025-02-26 | - |
dc.identifier.citation | ANDRADE, Dana Isabelly. Análise dinâmica e controle SDRE aplicado em uma reação autocatalítica com comportamento caótico. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36856 | - |
dc.description.abstract | Understanding the dynamic behavior of bioprocesses and bioreactors is essential, as this knowledge allows the process to be optimized and parameters to be controlled for greater productivity. The master's research presented in this dissertation aimed to analyze the dynamic behavior of a bioreactor in which an autocatalytic reaction with mutation takes place, as well as to identify the regions with chaotic and periodic behavior. To do this, variations in the bioreactor's parameters were applied to determine their influence on the occurrence of chaos. To improve the model's accuracy, fractional calculus was used in the mathematical modeling of the bioreactor under study to include the memory effect in the system's dynamics. Since the reactor studied is intended to produce ethanol and increase productivity, SDRE control was also proposed to make the system operate in the region where the highest concentration of the desired product is obtained. To verify the relevance of this research, a systematic literature review was conducted using the Methodi Ordinatio methodology to identify the existing research scenario on the subject and gaps that could be filled. The numerical results showed that the system is sensitive to variation in all its parameters, which can lead the system to exhibit chaotic or periodic behavior. Using fractional order made it possible to analyze the influence of waste accumulated in processes already conducted on future results. The results also showed that the proposed control was efficient, keeping the system under control with low error and maintaining the system in the desired behavior with an accuracy of 94.12%. Analysis of the systematic literature review showed that this research contributes to the existing literature on the subject, as it was able to respond to the primary research gaps identified. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | pt_BR |
dc.subject | Reatores químicos | pt_BR |
dc.subject | Catálise | pt_BR |
dc.subject | Reações químicas | pt_BR |
dc.subject | Sistemas não-lineares | pt_BR |
dc.subject | Comportamento caótico nos sistemas | pt_BR |
dc.subject | Chemical reactors | pt_BR |
dc.subject | Catalysis | pt_BR |
dc.subject | Chemical reactions | pt_BR |
dc.subject | Nonlinear systems | pt_BR |
dc.subject | Chaotic behavior in systems | pt_BR |
dc.title | Análise dinâmica e controle SDRE aplicado em uma reação autocatalítica com comportamento caótico | pt_BR |
dc.title.alternative | Dynamics analysis and SDRE control applied in an autocatalytic reaction with chaotic behavior | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.description.resumo | O entendimento do comportamento dinâmico dos bioprocessos e biorreatores é importante, pois este conhecimento permite a otimização do processo e controle dos parâmetros visando maior produtividade. A pesquisa de mestrado apresentada nesta dissertação teve como objetivo analisar o comportamento dinâmico de um biorreator que em seu interior ocorre uma reação autocatalítica com mutação visando a identificação das regiões com comportamento caótico e periódico. Para isto, foram aplicadas variações nos parâmetros do biorreator para identificar a influência de cada um deles na ocorrência de caos. Para maior precisão do modelo, foi utilizado o cálculo fracionário na modelagem matemática do biorreator objeto de estudo, para incluir o efeito de memória na dinâmica do sistema. Uma vez que se pretende aplicar o reator estudado para a produção de etanol, visando maior produtividade, foi também proposto um controle SDRE para levar o sistema a operar na região onde se obtém a maior concentração do produto desejado. Para verificar a relevância desta pesquisa, foi conduzida uma revisão sistemática da literatura utilizando a metodologia Methodi Ordinatio para identificação do cenário de pesquisas sobre o tema existentes, bem como a identificação de lacunas que poderiam ser preenchidas. Os resultados numéricos demonstraram que o sistema é sensível à variação em todos os seus parâmetros, pois tais variações podem levar o sistema a apresentar comportamento caótico ou periódico. O uso da ordem fracionária possibilitou a análise da influência dos resíduos acumulados em processos já realizados nos resultados futuros. Os resultados mostraram também que o controle proposto foi eficiente, mantendo o sistema controlado com baixo erro, e manteve o sistema no comportamento desejado com precisão de 94,12%. A análise da revisão sistemática da literatura mostrou que a presente pesquisa contribui para a literatura existente sobre o tema, pois foi capaz de responder às principais lacunas de pesquisa identificadas. | pt_BR |
dc.degree.local | Ponta Grossa | pt_BR |
dc.publisher.local | Ponta Grossa | pt_BR |
dc.creator.ID | https://orcid.org/0000-0003-1652-1209 | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8942997803764334 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Lenzi, Giane Gonçalves | - |
dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0003-2065-9622 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6021910491013265 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Tusset, Angelo Marcelo | - |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1204232509410955 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Lenzi, Giane Gonçalves | - |
dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0003-2065-9622 | pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/6021910491013265 | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Iarosz, Kelly Cristiane | - |
dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0001-9134-0753 | pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8926756641425188 | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção | pt_BR |
dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO | pt_BR |
dc.subject.capes | Engenharia/Tecnologia/Gestão | pt_BR |
Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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