Estudo e desenvolvimento de estratégias de controle para otimização energética em sistemas de controle via redes sem fio

• Processo: 15/01303-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Eduardo Paciência Godoy
• Beneficiário: Eduardo Paciência Godoy
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Arthur José Vieira Porto ; Diego Colón
• Assunto(s): Eficiência energética Controle adaptativo Sistemas de controle Wireless Controller Area Network
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle adaptativo | Controle multi-rate | Controle por pacote multidado | Eficiência Energética | Redes CAN e IEEE 802 | Sistema de Controle via Redes Sem Fio (WNCS) | 15 | 4 | Automação e Controle

Resumo

Avanços recentes na comunicação sem fio e a proliferação de sensores sem fio industriais têm norteado o interesse no uso de redes sem fio em sistemas de controle via redes (NCSs). NCSs representam a evolução das arquiteturas de controle em rede, fornecendo maior modularidade e descentralização do controle, menor custo, e sua aplicação tem sido amplamente pesquisada em diversas áreas. As maiores vantagens desses sistemas de controle via redes sem fio (WNCSs) são a reconfigurabilidade, facilidade de comissionamento e instalação em locais onde o cabeamento é indisponível. Apesar dessas vantagens, o desafio no desenvolvimento de um WNCS é mitigar os efeitos das não linearidades e restrições impostas pela rede de comunicação na malha de controle que afetam o desempenho e a estabilidade desses sistemas. Além disso, existem dois problemas principais que devem ser considerados para aplicação de WNCSs. Um problema é a restrição do período de amostragem dos sensores sem fio industriais. Este problema está relacionado ao custo energético do dispositivo na transmissão da informação na rede sem fio, uma vez que sua fonte de alimentação é limitada, fator que inviabiliza seu uso em diversas aplicações de controle em malha fechada. A outra preocupação em WNCS é tecnológica e diz respeito à eficiência energética dos dispositivos. Como os sensores são alimentados por baterias, espera-se o menor consumo possível para estender a vida útil da bateria. Sob este contexto, este projeto busca estudar e desenvolver novas estratégias de controle para otimização energética em aplicações industriais de WNCSs. Os resultados esperados incluem a proposição de técnicas de projeto e estratégias de controle inovadoras focadas em adaptabilidade, robustez e confiabilidade, responsáveis não somente por garantir os requisitos de controle especificados para o WNCS como também maximizar sua eficiência energética. Essa otimização energética está focada na redução do gasto energético dos dispositivos sem fio do WNCS, obtida através da redução da transmissão de dados na rede sem fio e consequentemente aumento da vida útil da bateria desses dispositivos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MANSANO, RAUL K.; RODRIGUES, RENAN J.; GODOY, EDUARDO PACIENCIA; COLON, DIEGO. A New Adaptive Controller in Wireless Networked Control Systems. IEEE INDUSTRY APPLICATIONS MAGAZINE, v. 25, n. 2, p. 12-22, MAR-APR 2019. (15/01303-2)

MANSANO, RAUL K.; RODRIGUES, RENAN J.; GODOY, EDUARDO P.; COLON, DIEGO; IEEE. Self-Tuning Adaptive Multi-Rate Control for Energy Efficient Wireless Networked Control Systems. 2016 12TH IEEE/IAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRY APPLICATIONS (INDUSCON), v. N/A, p. 8-pg., 2016-01-01. (15/01303-2)

ANDRADE, YURI S.; MANSANO, RAUL K.; GODOY, EDUARDO P.; PORTO, ARTHUR J. V.; IEEE. Evaluation of Aperiodic Control for Energy Saving in Wireless Networked Control Systems. 2016 12TH IEEE/IAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRY APPLICATIONS (INDUSCON), v. N/A, p. 7-pg., 2016-01-01. (15/01303-2)