Skip navigation

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20749
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorAraújo Junior, Carlos Antonio Alves de-
dc.date.accessioned2021-08-16T15:45:09Z-
dc.date.available2021-04-13-
dc.date.available2021-08-16T15:45:09Z-
dc.date.issued2021-02-26-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/20749-
dc.description.abstractIn the search of higher productivity, industry has developed technological strategies to achieve this goal, Industry 4.0. In the energy sector, thermal power plants are looking for tools capable of optimizing energy production and reducing unscheduled downtime. This work proposed to model the water cooling system from the Digital Twin approach, using artificial intelligence techniques such as fuzzy logic and automatic extraction of fuzzy rules. The water cooling system is a system that has many fans to perform the thermal exchange between water and ambient air, however, the strong non-linearity characteristic of the system means that conventional PID controllers do not have a good performance, inducing the operator to activate all the fans to guarantee the water temperature below the necessary and, consequently, increasing the energy expenditure unnecessarily. This approach uses data from a thermal power plant located in the capital of Paraíba, João Pessoa, to create a knowledge database through the history data of the system and, thus, create a digital twin capable of helping to optimize the energy consumption of this system, which arrives about 3% of all energy generated at the plant. An algorithm for online updating the model rules was also proposed. The update aims to ensure that the system has a low instantaneous percentage error, as well as to acquire new knowledge of situations in which the model has not been trained. An optimization algorithm was used, using evolutionary strategies to search for a smaller number of fuzzy sets, achieving less computational effort without major impacts on the result. The results presented by the model from tests, in three different scenarios, showed the robustness of the proposed model, and in all scenarios, the average percentage error was below 5% and the average absolute error below 3°C.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Sara Lima (sara.oliveira2@academico.ufpb.br) on 2021-08-06T17:06:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) CarlosAntonioAlvesDeAraújoJunior_Dissert.pdf: 52246584 bytes, checksum: e39a625780def8e00f712a5635a4b158 (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Biblioteca Digital de Teses e Dissertações BDTD (bdtd@biblioteca.ufpb.br) on 2021-08-16T15:45:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) CarlosAntonioAlvesDeAraújoJunior_Dissert.pdf: 52246584 bytes, checksum: e39a625780def8e00f712a5635a4b158 (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-08-16T15:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) CarlosAntonioAlvesDeAraújoJunior_Dissert.pdf: 52246584 bytes, checksum: e39a625780def8e00f712a5635a4b158 (MD5) Previous issue date: 2021-02-26en
dc.description.sponsorshipNenhumapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectSetor elétricopt_BR
dc.subjectPlanta térmicapt_BR
dc.subjectGêmeo digitalpt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectLógica fuzzypt_BR
dc.subjectExtração automática de regraspt_BR
dc.subjectEnergy sectorpt_BR
dc.subjectThermo powerplantpt_BR
dc.subjectDigital twinpt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectFuzzy logicpt_BR
dc.subjectAutomatic rule extractionpt_BR
dc.titleMetodologia para a extração automática de regras para a modelagem de um sistema de refrigeração de água utilizando abordagem digital Twinpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Villanueva, Juan Moises Maurício-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1446817462218646pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2784097543606096pt_BR
dc.description.resumoNa busca pelo aumento da produtividade, a indústria desenvolveu estratégias tecnológicas para atingir este objetivo: Indústria 4.0. No setor elétrico, plantas termelétricas buscam ferramentas capazes de otimizar a produção de energia e diminuir o intervalo de tempo de parada não programada. Este trabalho propôs realizar a modelagem do sistema de refrigeração de água a partir da abordagem “Digital Twin” (Gêmeo Digital), utilizando técnicas de inteligência artificial como a lógica fuzzy e extração automática de regras fuzzy. O sistema de refrigeração de água possui muitos ventiladores para realizar a troca térmica entre a água e o ar ambiente, porém, a forte característica de não-linearidade do sistema faz com que os controladores PID convencionais apresentem erro não nulo com o tempo, induzindo o operador a acionar todos os ventiladores para garantir a temperatura da água abaixo do necessário e, consequentemente, aumentando o gasto energético sem necessidade. Nesta abordagem, utilizaram-se os dados de uma planta termelétrica localizada na capital da Paraíba, João Pessoa, para criar um banco de conhecimento através do histórico do sistema e, assim, criar um gêmeo digital capaz de auxiliar na otimização do consumo de energia desse sistema, que chega a cerca de 3% de toda energia gerada na planta. Também foi proposto um algoritmo de atualização de regras do modelo em tempo real. A atualização tem o objetivo de garantir que o sistema tenha diminua o erro percentual conforme novas regras são aprendidas, como também adquirir novos conhecimentos de situações para os quais o modelo não foi treinado. Foi utilizado um algoritmo de otimização utilizando estratégias evolutivas a fim de buscar um menor número de conjuntos fuzzy, atingindo um menor esforço computacional sem maiores impactos no resultado. Os resultados apresentados pelo modelo a partir de testes, em três cenários diferentes, mostraram a robustez do modelo proposto, e em todos os cenários o erro percentual médio foi abaixo de 5% e erro absoluto médio abaixo de 3°C.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
Aparece nas coleções:Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CarlosAntonioAlvesDeAraújoJunior_Dissert.pdf51,02 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons