Navegando por Autor "Ichihara, Danilo Chaves de Sousa"
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Dissertação Controle preditivo não linear com estratégia adaptativa baseado em simulated annealing acoplado paralelo(2018-07-27) Ichihara, Danilo Chaves de Sousa; Dorea, Carlos Eduardo Trabuco; ; ; Dantas, André Felipe Oliveira de Azevedo; ; Souza, Samuel Xavier de; ; Nascimento, Tiago Pereira do;O controle preditivo baseado em modelo (MPC, do inglês Model Predictive Control) é uma técnica de controle avançada que teve um impacto significativo nas indústrias de processo. São vários os motivos que justificam sua grande aceitação como, por exemplo, o fato de lidar naturalmente com problemas de controle multivariáveis, considerar restrições nas variáveis de entrada e saída e adaptar-se a mudanças estruturais da planta. Apesar do crescente esforço em pesquisa voltada para o desenvolvimento de estratégias de controle preditivo não linear, o uso dessas técnicas em sistemas reais ainda é um desafio, pois os algoritmos desenvolvidos são normalmente mais complexos que os lineares e, algumas vezes, não permitem aplicações em tempo real para sistemas de dinâmica rápida. Apesar disso, o aumento constante da velocidade e do poder da computação torna essa perspectiva real. Nesse sentido, a proposta do trabalho é desenvolver uma estratégia de controle preditivo não linear que utiliza um algoritmo de otimização estocástica de ótima escalabilidade paralela conhecido por Simulated Annealing Acoplado (CSA, do inglês Coupled Simulated Annealing). A estratégia visa resolver diretamente, sem aproximações do modelo do processo, e de forma paralela o problema de otimização do MPC não linear para aplicação em tempo real nos sistemas de dinâmicas mais rápidas. Uma vez que o modelo utilizado em controle preditivo é apenas uma aproximação matemática da planta, existe a possibilidade de descasamento entre os comportamentos dos dois. Dessa forma, a estratégia proposta busca atender ao requisito de robustez a incertezas do modelo, resolvendo o problema de forma adaptativa. No presente trabalho, utilizou-se a versão paralela do CSA para resolver o problema de controle com restrição em três sistemas não lineares distintos: aplicação real em um sistema de tanques acoplados, simulação do controle de pêndulo invertido rotacional e de um reator químico não linear, considerando o desajuste entre os parâmetros da planta e do modelo. Os resultados dos experimentos mostraram a eficiência e as características da estratégia de controle proposta ao controlar esses sistemas de dinâmica mais rápida, necessitando de poucos ajustes para se aplicar nos diferentes problemas de controle, além das vantagens pela facilidade de sintonia dos parâmetros do otimizador. A eficiência e as características da estratégia adaptativa considerando o desajuste entre modelo e processo são apresentadas na simulação do controle de um reator químico não linear com parâmetros incertos.TCC Porting, pro filing and optimization of an ultrasound processing algorithm using Raspberry Pi 3(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-11) Costa, Danielly Cristina de Matos; Souza, Samuel Xavier de; Silva, Kayo Gonçalves e; Ichihara, Danilo Chaves de SousaThe ultrasound monitoring patch developed by Pulsify Medical is an innovative device that allows the safe monitoring of the patient's cardiac performance, wherever they go, in a flexible and mobile way. The present work, done with this company partnership aims to assist in the choice of the architecture of this patch device, and consists in the portability and parallelization of an ultrasound delay and sum (DAS) algorithm, which will later be incorporated into Raspberry, for further comparisons. For that, initially, the code was ported from Matlab to C. Then, optimizations were made to finally start the analysis and parallelizations in Raspberry using OpenMP. For the analysis, tools like gprof and gprof2dot were used. After the analysis, the parallelization of one of the most costly functions was started and clauses like collapse and schedule were used. Then, the running time, using different combinations of clauses and for loops, were collected, which were used on a scalability analysis. This analysis, however, showed that the raspberry architecture maybe wasn't the best for this kind of application.