Defesa de Dissertação de Mestrado – Tiago Pinheiro dos Santos – 26/03/2018

26/03/2018 17:16
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Tiago Pinheiro dos Santos
Orientador

Coorientador

 Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jorge Henrique Busatto Casagrande, Dr. – IFSC
Data 26/03/2018 (segunda-feira) – 09h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Maurício Edgar Stivanello, Dr. – IFSC;

Prof. Mário Lúcio Roloff, Dr. – IFC;

Prof. Tiago Loureiro Figaro da Costa Pinto, Dr. – EMC/UFSC.
Título Rastreamento de Múltiplos Objetos em Cenas de Videovigilângia com uso de Filtro de Kalman e Descritores Locais
Resumo: Os sistemas de videomonitoramento têm exercido um papel importante na redução da criminalidade, o que torna esses sistemas atrativos para o mercado. O aumento da demanda por sistemas de CFTV (circuitos fechados de televisão) e a necessidade de melhorar a qualidade do trabalho na vigilância têm impulsionado pesquisadores da área de visão computacional a desenvolver sistemas de videovigilância inteligentes que são capazes de alertar os vigias sobre possíveis ações antissociais no ambiente monitorado. Uma etapa essencial para se criar um sistema desses é o rastreamento de objetos, que é um assunto estudado a mais de 60 anos e ainda motiva pesquisadores a desenvolver métodos e heurísticas criativas para acercar o problema de rastreamento em aplicações específicas. Este trabalho propõe dois rastreadores de múltiplos alvos voltados para aplicações de videovigilância que utilizam técnicas populares no estado da arte, como a extração de plano de fundo (usando ViBe), filtro de Kalman e descritores locais (FREAK), que são úteis para distinguir um alvo de outro e inferir posições dos mesmos. Esta dissertação aborda os principais tópicos de um rastreador e algumas das soluções encontradas na literatura para este tipo de problema. Os rastreadores apresentaram resultados satisfatórios e competitivos para com alguns algoritmos do estado da arte em sequencias de vídeo específicas.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Renan Goulart Heinzen – 22/03/2018

22/03/2018 17:15
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Renan Goulart Heinzen
Orientador Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – DAS/UFSC
Data 22/03/2018 (quinta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS II (piso inferior)
Banca Prof. Alexandre Trofino Neto, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Roger Walz, Dr. – DCM/UFSC;

Prof. Jefferson Luiz Brum Marques, Dr. – IEB/UFSC;

Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC.
Título Classificação de Estados de Estresse Mental através da Variabilidade Cardíaca
Resumo: Considerado pela OMS como uma epidemia, o estresse mental é definido como uma resposta natural do corpo a estímulos externos, sendo benéfico até certos níveis. No entanto, períodos prolongados altos níveis de stress podem causar complicações, como um aumento no risco de infarto, impotência ou até mesmo depressão. Por ter um aumento constante de casos desse estresse em tempo real é valiosíssima, podendo ser utilizada pelo usuário como um alarme de estresse elevado por um período considerado prejudicial. Dentro desse contexto, este trabalho apresenta uma metodologia para a identificação de níveis de estresse através da variabilidade cardíaca (HRV), justificado pela interação entre sistema nervoso autônomo (SNA) e atividade elétrica cardíaca. Através de análises temporais, frequenciais e não-lineares, essa metodologia proposta considera a dinâmica dos parâmetros extraídos para construir uma matriz de parâmetros evoluindo temporalmente e a seguir fornecer essa informação a um classificador. Neste trabalho foram utilizadas duas abordagens de classificadores, o clássico SVM (Suport Vector Machine) e métricas de Riemann aplicadas a matrizes de covariância construídas a partir da dinâmica das análises. Testes foram realizados em cima de uma base de dados aberta, da qual foram selecionados 54 eventos em 9 sujeitos, classificados entre níveis baixo, médio e alto de estresse. O resultado final dessa metodologia é comparado com a abordagem clássica, que não leva em consideração a dinâmica dos parâmetros, através da acurácia, métrica utilizada por trabalhos com o mesmo fim. As melhores configurações obtiveram acurácias de 86% e 82% através de métricas de Riemann e SVM, respectivamente, comparado com a abordagem clássica que obteve uma acurácia de 75% para o mesmo conjunto de dados. Esses resultados demonstram que a dinâmica das análises de variabilidade pode ser utilizada como mais informação para a tomada de decisão dos classificadores ao identificar níveis de estresse mental a partir de sinais de HRV.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Jéssica Aquino Chaves – 02/03/2018

02/03/2018 17:14
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluna Jéssica Aquino Chaves
Orientador Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC
Data 02/03/2018 (sexta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC.
Título Controle do Fluxo Principal em Rodovias por Meio de Veículos Cooperativos equipados com Controle Adaptativo de Cruzeiro
Resumo: O Controle do Fluxo Principal (CFP) em rodovias é um método de controle de tráfego que regula o fluxo de tráfego a montante de um gargalo a fim de maximizar o escoamento do tráfego. Utilizando Limites Variáveis de Velocidade (LVV) como atuador do CFP, é analisada a influência de diferentes taxas de penetração de veículos cooperativos no tráfego. Os veículos cooperativos foram equipados com Controle Adaptativo de Cruzeiro e recebem a informação de LVV da via. Simulações microscópicas mostraram que o aumento da taxa de penetração contribuiu para melhorar o desempenho. Em cenários cuja taxa de penetração é de 10%, houve uma melhoria do desempenho em 25%. A presença de mais de 50% de veículos cooperativos tem um efeito positivo nas condições de tráfego, tornando o controle externo desnecessário. Porém, é necessária uma estratégia auxiliar para facilitar a inserção dos veículos ao fluxo principal.
Defesas

Defesa de Tese de Doutorado – Álvaro Serna Cantero – 26/02/2018

26/02/2018 17:12
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Álvaro Serna Cantero
Orientador

Orientador

 Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Fernando Juan Tadeo Rico, Dr. – UVA/Espanha
Data

Local

 26/02/2018  08h00   (segunda-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC (orientador)

Prof. Carlos Bordons Alba,  Dr. – ISA/Universidad de Sevilla

Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jorge Otávio Trierweiler, Dr. – ENQ/UFRGS
Título

 

 Control Systems of Offshore Hydrogen Production by Renewable Energies
Abstract: This thesis deals with the design of an Energy Management Systems (SEM), based on Model Predictive Control (MPC) to balance the consumption of renewable energy by a set of electrolysis units. The energy generated at the installation is balanced by regulating the operating point of each electrolysis unit and its connections or disconnections, using an MPC based on a Mixed-Integer-Quadratic-Programming algorithm. This Predictive Control algorithm makes it possible to take into account predictions of available power and power consumption, to improve the balance and reduce the number of connections and disconnections of the devices. For this, different case studies are carried out on installations composed of wave and wind energies. Reverse osmosis is considered as an intermediate step for water production which feeds a set of electrolyzers. Validation using measured data at the target location of the installations shows the adequate operation of the proposed EMS. In addition, the thesis also presents the design of a short term system control system (seconds) coupled to the EMS for the hydrogen-based microgrid. Finally an economic study of the components of this microgrid is developed.
Defesas

Defesa de Tese de Doutorado – Daniel Costa Ramos – 23/02/2018

23/02/2018 17:12
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Daniel Costa Ramos
Orientador Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC
Data

Local

 23/02/2018  09h00   (sexta-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Ubirajara Franco Moreno, Dr. – DAS/UFSC (orientador)

Prof. Luiz Affonso Henderson Guedes de Oliveira,  Dr. – DCA/UFRN

Prof. Eugênio de Bona Castelan Neto, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Carlos Barros Montez, Dr. – DAS/UFSC
Título

 

 Método para Construção e Análise de Estudos Simulados de Robôs Cooperativos e Redes de Comunicação
Resumo: O aumento do uso de robôs cooperativos móveis em uma variedade de aplicações implica em um aumento significativo na pesquisa de soluções de estratégias de controle cooperativas. Para este propósito, a simulação é uma poderosa ferramenta para testar algoritmos rapidamente, possibilitando uma quantidade maior de testes exaustivos antes de uma implementação em robôs reais. Uma maneira de melhorar a precisão de uma simulação de robótica cooperativa é incorporar elementos pertinentes a sua comunicação e cooperação, ou seja, a rede de comunicação e o controle de topologia. No entanto, elaborar e analisar um estudo simulado envolvendo vários domínios simultaneamente é uma tarefa complexa, onde necessita-se de procedimentos sistemáticos para a sua construção e de ferramentas adequadas para sua análise. A proposta desta tese é elaborar um método contendo estes procedimentos e ferramentas, de forma simples e objetiva, aplicado a este tipo de simulação. A utilização e validação do método é realizado para um conjunto de técnicas, onde é exemplificado como obter respostas aos questionamentos relacionados à interação entre controle cooperativo e redes de comunicação. Após a exposição dos estudos de caso e de suas respectivas contribuições, conclui-se que a simulação integrada é capaz de fornecer informações importantes ao desenvolvedor ainda na fase de simulações e que o método se demonstra adequado para o desenvolvimento da mesma, proporcionando também uma padronização na apresentação e análise dos resultados.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Hallan William Veiga – 16/02/2018

16/02/2018 17:14
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Hallan William Veiga
Orientador

Coorientador

 Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jean-Marie Alexandre Farines, Dr. – DAS/UFSC
Data 16/02/2018 (sexta-feira) – 08h30

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo Lopes de Lima, Dr. – CENPES/Petrobras;

Prof. Rodrigo Tacla Saad, Dr. – TREKKEN;

Prof. Rômulo Silva de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC.
Título Método para Teste Automatizado de Sistemas Instrumentados de Segurança em Plataformas de Petróleo
Resumo: O Sistema Instrumentado de Segurança (SIS) é responsável pelo controle das funções de segurança na indústria de processos. Esse sistema visa colocar a operação em um estado seguro diante de uma situação de risco, evitando a origem de acidentes ou catástrofes que trazem consequências às pessoas, ao meio ambiente e aos equipamentos da própria planta. As normas exigem testes para identificar falhas na lógica de intertravamento desse sistema. Esta dissertação apresenta um método para executar um teste automatizado do dispositivo de controle da lógica do SIS seguindo as especificações lógicas de segurança descritas na Matriz Causa e Efeito (MCE). A partir desse documento são gerados casos de teste, utilizando técnicas caixa-preta de seleção, e ainda modelos de observadores de Redes de Petri que funcionam como o oráculo do teste. Os modelos produzem um veredito que avalia o comportamento da lógica do Controlador Lógico Programável (CLP) comparando-o com a especificação. Uma ferramenta experimental foi desenvolvida para editar a MCE, gerar os casos de teste e os observadores, executar o teste do CLP e ainda apresentar as não conformidades encontradas. A validação do método e da ferramenta foi realizada utilizando os programas de CLP e a documentação do SIS de uma plataforma de petróleo da Petrobrás.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Luiz Paulo Enádio dos Reis – 15/02/2018

15/02/2018 17:13
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Luiz Paulo Enádio dos Reis
Orientador

Coorientador

 Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jean-Marie Alexandre Farines, Dr. – DAS/UFSC
Data 15/02/2018 (quinta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Marcelo Lopes de Lima, Dr. – CENPES/Petrobras;

Prof. Rodrigo Tacla Saad, Dr. – TREKKEN;

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC.
Título Verificação Formal de Sistemas Instrumentados de Segurança na Indústria de Petróleo e Gás Natural
Resumo: O trabalho apresenta um método automatizável para verificação formal de programas de CLP integrada à metodologia de desenvolvimento de Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS) na indústria de petróleo e gás. As especificações de segurança relacionando os diversos sensores e atuadores de SIS são padronizadas em Matrizes de Causa e Efeito (MCE), que são sistematicamente traduzidas em fórmulas LTL.  São apresentadas regras para tradução do programa de CLP em diagrama Ladder para um modelo formal em linguagem intermediária FIACRE que serve de entrada para realização de model checking através da cadeia de verificação TINA/SELT. A fim de lidar com a complexidade dos modelos formais para SIS reais, apresenta-se um método baseado em cone de influência para decomposição do processo de model checking e simplificação dos modelos em FIACRE. Os contraexemplos resultantes são convertidos em diagramas de sinal ou em comandos para o simulador do CLP, que facilitam a interpretação das falhas identificadas. O método foi aplicado para verificação de um caso ilustrativo e para partes do código do SIS de uma plataforma de petróleo offshore real.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Otávio Polonio Muler – 08/02/2018

08/02/2018 17:11
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Otávio Polonio Muler
Orientador

Coorientador

 Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC

Prof. José Eduardo Ribeiro Cury, Dr. – DAS/UFSC
Data 08/02/2018 (quinta-feira) – 14h00

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. André Bittencourt Leal, Dr. – UDESC;

Prof. Victor Juliano De Negri, Dr. – EMC/UFSC;

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC.
Título Síntese e Implementação de Controle Supervisório de Processos Industriais com Malha de Válvulas
Resumo: O presente trabalho propõe estratégias de síntese e implementação de controle supervisório para segurança operacional em um processo industrial de controle de nível contendo malha de válvulas. A dinâmica de problemas de sequenciamento, intertravamento e outras lógicas relativas a segurança de processos industriais pode ser interpretada como sendo da classe de sistemas a eventos discretos (SEDs).  A Teoria de Controle Supervisório (TCS) possibilita a síntese de um controle ótimo para SEDs, que restringe o sistema ao máximo comportamento controlável, não-bloqueante e que respeita as especificações impostas ao sistema. Para investigar a aplicação da TCS em problemas voltados para a indústria de processos, é realizada a síntese formal para evitar situações inseguras em um controle de nível, sobre o qual atuam uma bomba e uma válvula. O supervisor ótimo é implementado para uma planta piloto real baseada em tecnologia Foundation Fieldbus (FF). Enquanto um controle Proporcional-Integral (PI) faz a regulação da abertura da válvula em rede FF para seguir uma referência de nível, o controle supervisório implementado em controlador lógico programável impõe limites à abertura da válvula em função dos eventos discretos observados de modo a evitar o transbordo e o esvaziamento do tanque de forma minimamente restritiva ao controle PI. Para explorar o uso da síntese em sistemas mais complexos, aplica-se a TCS para segurança operacional de controle de nível envolvendo malha de válvulas. Devido à dificuldade de se modelar sistemas complexos e à explosão de estados quando se utiliza a TCS clássica, é proposta uma estratégia em controle hierárquico multiníveis para síntese e implementação de supervisores. A estratégia permite a simplificação do sistema de forma gradual, a cada nível. É possível definir modelos padronizados de equivalência de válvulas em série e em paralelo ao se empregar o controle hierárquico, economizando-se tempo e diminuindo-se erros de modelagem. De modo geral, a síntese do problema com malha de válvulas por controle hierárquico evita o crescimento exponencial dos modelos e permite uma implementação estruturada e flexível de controle supervisório.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Felipe da Silva Lázaro – 08/02/2018

08/02/2018 17:11
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Felipe da Silva Lázaro
Orientador

Coorientador

 Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Jean-Marie Alexandre Farines, Dr. – DAS/UFSC
Data 08/02/2018 (quinta-feira) – 08h30

Sala PPGEAS I (piso superior)
Banca Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – Presidente  – DAS/UFSC;

Prof. Rui Rodrigues de Melo Junior, Dr. – Marinha/Brasil;

Prof. Leandro Buss Becker, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC.
Título Metodologia para Desenvolvimento de Sistemas de Controle e Monitoração de Navios assistido por Model Checking
Resumo: A Marinha do Brasil (MB) desenvolve o Sistema de Controle e Monitoração (SCM) para diversos navios de sua esquadra. Este sistema é responsável pelo controle das máquinas principais e auxiliares do navio, sendo essencial para sua operação. Neste trabalho é proposta uma metodologia de desenvolvimento de projetos para o SCM da MB, utilizando verificação formal por model checking. A metodologia estabelece documentos de especificação e métodos de tradução para a linguagem interpretada pela ferramenta de verificação formal. Assim, possibilitando certificar, de forma exaustiva e automática, que todas as propriedades de segurança essenciais ao projeto estão constando no documento de especificação do código para o Controlador Lógico Programável (CLP), gerando redução de custos na correção de erros, e aumentando a confiabilidade e disponibilidade do navio. Por ser automático, o método dispensa a necessidade dos projetistas terem conhecimentos em verificação formal. Um estudo de caso típico da MB foi utilizado e confirmou a viabilidade e eficácia da metodologia proposta.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Marco Aurélio Schmitz de Aguiar – 12/12/2017

12/12/2017 17:10
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Marco Aurélio Schmitz de Aguiar
Orientador

Coorientador

 Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC

Prof. Morten Hovd, Dr. – NTNU/Noruega
Data

Local

 12/12/2017  10h30  (terça-feira)

Sala PPGEAS I (piso superior)
  Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Jorge Otávio Trierweiler,  Dr. – ENQ/UFRGS

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC
Título

 

 Distributed Otpimal Control of Nonlinear Dynamic Networks
Abstract: Optimal control is a field that looks into finding the best controls to apply to a system with respect to some given criteria. In the last century, a lot of effort has been put into creating a strong theoretical background. Lately, the advances in computational power and specific software made it possible to solve optimal control problems for a range of systems and applications. In this work, we are interested in making scientific and technological contributions in the specific area of distributed optimal control applied to distributed systems. Distributed systems are dynamic systems that are composed by many coupled subsystems. These systems occur naturally in various fields: consumers and generators in a power supply network; reactors, valves, and tanks in chemical plants; interconnected autonomous vehicles; etc. Developing centralized approaches, where a single regulator controls the whole system, might be too costly for large scale, and at the same time it creates a single point of failure.  On the other hand, a decentralized approach where each subsystem has its own controller that is independent of the other subsystems can lead to poor performance or even unstabilize certain systems. Therefore, in this work a cooperative distributed controller is proposed where each subsystem has its own controller but also accounts the interactions of neighboring subsystems. To achieve this, a framework for modeling networked systems is proposed, the framework renders a decoupled cost and coupled constraints model, where the couplings are simply the equations that connect inputs and outputs of neighboring subsystems. This framework facilitates the modeling and creates a structure that is highly sparse. To exploit the structure created by this framework, two algorithms are proposed for cooperative optimal control of distributed systems. Later a modification to these algorithms is proposed to achieve full parallelization of the computation of the optimal controls.
Defesas
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