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dc.creator.IDCAVALCANTE, E. S.pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9120403698448356pt_BR
dc.contributor.advisor1VASCONCELOS, Luis Gonzaga Sales.-
dc.contributor.advisor1IDVASCONCELOS, L. G. S.pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9456860386065509pt_BR
dc.contributor.referee1BRITO , Romildo Pereira.-
dc.contributor.referee2RAMOS, Wagner Brandão Ramos.-
dc.contributor.referee3NEVES, Thiago Gonçalves das.-
dc.description.resumoNo processo de pintura automotiva, manter condições operacionais ideais nas estufas de secagem e cura é crucial para garantir pinturas de alta qualidade, especialmente no que diz respeito aos perfis de temperatura de partes específicas da carroceria. Esse trabalho apresenta uma metodologia para desenvolver e implementar um sistema de Controle Preditivo Neural (NNPC) para os processos de secagem e cura de pintura em uma estufa automotiva utilizada na etapa de eletrodeposição (estufa Elpo), com o objetivo de proporcionar melhorias no controle de temperatura das partes da carroceria. Para treinar as Redes Neurais Artificiais (RNA) nas várias zonas da estufa Elpo, um conjunto de dados foi gerado usando um modelo fenomenológico baseado nos primeiros princípios. Para tanto, distúrbios aleatórios foram aplicados às variáveis de entrada do modelo (velocidade do transportador e temperaturas das zonas), a fim de obter a resposta dinâmica das variáveis de saída do processo (temperaturas em partes específicas da carroceria). Os conjuntos de dados foram então divididos em conjuntos de treinamento (80%), validação (10%) e teste (10%), e o treinamento das RNAs foi realizado utilizando o algoritmo backpropagation. O NNPC implementado utiliza o conjunto de RNA treinadas para a predição dos valores futuros das temperaturas em posições específicas da carroceria (variáveis controladas). Para determinar os sinais ótimos de controle (variáveis manipuladas) um otimizador baseado no modelo de Controle Preditivo Generalizado (GPC) foi utilizado, e a função objetivo foi minimizada através do Algoritmo de Otimização de Colônia de Formigas (ACO). Através de simulações de quatro cenários operacionais com distúrbios aplicados nas variáveis de entrada, os resultados demonstram o desempenho satisfatório do NNPC, mantendo as temperaturas das partes da carroceira efetivamente próximas aos setpoints predefinidos. Com isso, conclui-se que a utilização do NNPC oferece um melhor controle de temperatura para as partes da carroceria, mitigando problemas de pintura, reduzindo retrabalhos e custos operacionais.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Ciências e Tecnologia - CCTpt_BR
dc.publisher.programPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.publisher.initialsUFCGpt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia Químicapt_BR
dc.titleControle preditivo neural aplicado a processos de secagem e cura de pintura automotiva.pt_BR
dc.date.issued2023-06-27-
dc.description.abstractIn the automotive painting process, maintaining optimal operating conditions in drying and curing ovens is crucial to ensure high-quality paint finishes, particularly for specific car body-in-white (BIW) parts' temperature profiles. This study presents a methodology for developing and implementing a Neural Network Predictive Control (NNPC) system for painting drying and curing processes in an automotive oven used in the electrodeposition stage (Elpo oven), aiming to improve temperature control for BIW parts. To train the Artificial Neural Networks (ANN) in the various zones of the Elpo oven, a dataset was generated using a phenomenological model based on first principles. Random disturbances were applied to the input variables (conveyor speed and zone temperatures) to capture the dynamic response of the output variables (temperature in specific BIW parts). The dataset was then split into training (80%), validation (10%), and test (10%) sets, and the ANN were trained using the backpropagation algorithm. The implemented NNPC utilizes the trained ANNs to predict future temperature values in specific BIW parts (controlled variables). To determine the optimal control signals (manipulated variables), an optimizer based on the Generalized Predictive Control (GPC) model was employed, and the objective function was minimized using the Ant Colony Optimization Algorithm (ACO). Through simulations of four operational scenarios with applied disturbances to the input variables, the results demonstrate satisfactory performance of the NNPC, effectively maintaining the temperatures of BIW parts close to predefined setpoints. Thus, it is concluded that the use of NNPC offers improved temperature control for BIW parts, mitigating painting issues, reducing rework and operating costs.pt_BR
dc.identifier.urihttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32289-
dc.date.accessioned2023-10-24T13:36:05Z-
dc.date.available2023-10-24-
dc.date.available2023-10-24T13:36:05Z-
dc.typeTesept_BR
dc.subjectIndústria Automotivapt_BR
dc.subjectProcesso de Pinturapt_BR
dc.subjectEstufas de Secagem e Curapt_BR
dc.subjectRedes Neurais Artificiaispt_BR
dc.subjectControle Preditivo Neuralpt_BR
dc.subjectAutomotive Industrypt_BR
dc.subjectPainting Processpt_BR
dc.subjectDrying and Curing Ovenspt_BR
dc.subjectArtificial Neural Networkspt_BR
dc.subjectNeural Predictive Controlpt_BR
dc.subjectIndustria Automotrizpt_BR
dc.subjectProceso de pinturapt_BR
dc.subjecthornos de secado y curadopt_BR
dc.subjectRedes Neuronales Artificialespt_BR
dc.subjectControl Predictivo Neuronalpt_BR
dc.subjectIndustrie automobile pt_BR
dc.subjectProcessus de peinture pt_BR
dc.subjectFours de séchage et de durcissement pt_BR
dc.subjectRéseaux de neurones artificiels pt_BR
dc.subjectContrôle prédictif neuronalpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.creatorCAVALCANTE, Esley Silva.-
dc.publisherUniversidade Federal de Campina Grandept_BR
dc.languageporpt_BR
dc.title.alternativeNeural predictive control applied to automotive paint drying and curing processes.pt_BR
dc.identifier.citationCAVALCANTE, Esley Silva. Controle preditivo neural aplicado a processos de secagem e cura de pintura automotiva. 2023. 144 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.pt_BR
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

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ESLEY SILVA CAVALCANTE - TESE (PPGEQ) 2023.pdf21.36 MBAdobe PDFView/Open


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