Laboratório de Controle e Automação (LACEA)

Apresentação (Presentation)

A missão do LACEA é desenvolver pesquisa básica e avançada nas áreas de Robótica, Visão Computacional, Automação Industrial e de processos, de instrumentação eletrônica aplicada, sistemas de controle, e de sistemas inteligentes. Sua infraestrutura atual possui um espaço físico de cerca de 90 m² e fornece suporte às atividades acadêmicas do Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica (PPEEL) e de Pós-Graduação em Instrumentação e Óptica Aplicada. Além disso, oferece suporte às atividades de Iniciação Científica dos cursos de graduação em Engenharia do CEFET/RJ.

• Website: https://sites.google.com/view/laceacefetrj/initial-page

• Canal no Youtube: https://www.youtube.com/playlist?list=PLgzet9QRIo08Y515bCCbrDW-9vEbtSZ_X

• Tel.: +55-21-2566-2948

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• Address:

Av. Maracanã, 229, Bloco E, 2o Andar, Sala 207
Maracanã – Rio de Janeiro/RJ
CEP: 20271-110

Realiza pesquisa básica em:

1.Automação industrial e de processos;

2. Instrumentação eletrônica aplicada;

3.Sistema de controle;

4.Robótica;

5.Sistemas Inteligentes.

The mission of LACEA is to develop basic and advanced research in the areas of Robotics, Computer Vision, Industrial and process automation, applied electronic, instrumentation, control systems, and intelligent systems. Its current infrastructure has a physical space of about 90 m² and provides support to the academic activities of the Electrical Engineering Graduate Program (PPEEL) and the Instrumentation and Applied Optics Graduate Program. Besides, it offers Research Activities for the undergraduate Engineering courses at CEFET/RJ.

Perform basic research on:

1.Industrial and process automation;

2.Applied electronic instrumentation;

3.Control system;

4.Robotics;

5.Intelligent Systems.

Equipamentos do Laboratório. Laboratory Equipment.

Área de computadores e bancadas para os estudantes. Students' area.

 Maiores detalhes das linhas de pesquisa atuais veja o link

Coordenadores:

Profa. Milena Faria Pinto, D.Sc.
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Prof. Alessandro Rosa Lopes Zachi, D.Sc.
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Equipe (Team):

Prof. Alessandro Rosa Lopes Zachi, D.Sc. (PPEEL/CEFET-RJ)
(Pesquisador, Researcher)
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Profa. Milena Faria Pinto, D.Sc. (PPEEL/CEFET-RJ)
(Pesquisadora, Researcher)
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Prof. Diego Barreto Haddad, D.Sc. (PPEEL/CEFET-RJ)
(Pesquisador, researcher)

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Prof. Rafael Chaves, D.Sc. (CEFET/RJ)
(Pesquisador, researcher)
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Josiel Alves Gouvea, D.Sc. (PPEEL/CEFET-RJ)
(Pesquisador, researcher)
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Prof. Fabio Augusto de Alcantara Andrade, D.Sc. (PPEEL/CEFET-RJ)
(Pesquisador Colaborador, Collaborative researcher)
NORCE
currículo lattes

Grupos de pesquisa CNPq associados (Associated research group at CNPq):

GAIC - Grupo de Automação, Instrumentação e Controle, Group of Automation, Instrumentation and Control

Linhas de pesquisa e projetos (Research fields and projects):

Controle Avançado de Sistemas Incertos (Advanced Control for Uncertain Systems):

A proposta geral deste projeto é desenvolver pesquisa básica e aplicada na área de sistemas de controle e analisar metodologias de controle a serem aplicadas a sistemas lineares não lineares incertos (sistemas cujo modelo matemático seja impreciso ou cujas características variem com o tempo de forma pouco conhecida), visando aplicações nas áreas de robótica e controle de processos. A principal motivação é a riqueza de material teórico básico desenvolvido recentemente na literatura e a existência de muitos sistemas incertos de interesse prático, cujas características não-lineares significativas (ex: histerese, saturação, atrito seco, zona-morta, perturbações externas, etc) necessitam ser suplantadas. Dentre os sistemas mencionados, incluem-se: sistemas mecânicos, sistemas robóticos (como manipuladores, robôs móveis em formação), sistemas robóticos de navegação, sistemas de servovisão e a robótica em escala de nanômetros (nanorobótica/nanotecnologia). No que tange aos sistemas mecânicos em geral, observa-se também que a presença de não-linearidades é responsável pela enorme diversidade no seu comportamento dinâmico e as especificações de precisão e exatidão se tornam cada vez mais exigentes. Como resultado, metodologias de controle adaptativo/robusto e controle a estrutura variável por modos deslizantes com aplicações em servomecanismos vem ganhando importância prática. Estas estratégias, que cobrem sistemas não-lineares multivariáveis, resultam no rastreamento preciso de trajetórias, ainda que sejam aplicadas a sistemas dinâmicos com parâmetros incertos e sujeitos a perturbações.

The general proposal of this project is to develop basic and applied research in the area of control systems and to analyze control methodologies to be applied to uncertain linear and non-linear systems (systems whose mathematical model is imprecise or whose characteristics vary with time in a little known way), aiming applications in the areas of robotics and process control. The main motivation is the richness of basic theoretical material recently developed in the literature and the existence of many uncertain systems of practical interest whose significant nonlinear characteristics (eg hysteresis, saturation, dry friction, dead zone, external disturbances, etc.) need to be overcome. These systems include: mechanical systems, robotic systems (such as manipulators, mobile robots in formation), robotic navigation systems, servo systems and robotics on a nanometer scale (nanorobotics/nanotechnology). Regarding mechanical systems in general, it is also observed that the presence of nonlinearities is responsible for the enormous diversity in their dynamic behavior and the specifications of precision and accuracy become more and more demanding. As a result, methodologies of adaptive/robust control and control the variable structure by sliding modes with applications in servomechanisms has gained practical importance. These strategies, which cover multivariate nonlinear systems, result in accurate tracking of trajectories, even if they are applied to dynamic systems with uncertain parameters and subject to disturbances.

Financiamentos (Financial Support):

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016, pela FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 41/2013 Apoio a Grupos Emergentes de Pesquisa no Estado do Rio de Janeiro - 2013) e com parte do montante de R$ 14.000,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, em 2015.

The project was financed with part of the amount of R$ 51,665.00 from the budget allocated to the Program by the CEFET/RJ Research Directory, R$ 33,306.45 (BRL) in 2013, R$ 51,665.00 (BRL) in 2014, R$ 14,000.00 (BRL) in 2015 and R$ 19,069.77 (BRL) in 2016 by the CARLOS CHAGAS FILHO RESEARCH FOUNDATION OF THE STATE OF RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Call for proposals Nº 41/2013 Support to Emerging Research Groups In the State of Rio de Janeiro - 2013) and with part of the amount of R$ 14,000.00 (BRL)  from the budget allocated to the Program by the CEFET/RJ Research Directory in 2015.

Instrumentação Inteligente em Robótica e Automação Industrial (Intelligent Instrumentation in Robotics and Industrial Automation)

As atividades envolvidas neste projeto visam o desenvolvimento, a aplicação e a implementação de técnicas avançadas de controle, de reconhecimento de padrões e de processamento de sinais para a instrumentação e automação inteligente de processos industriais. O desenvolvimento de instrumentação adequada para os sistemas de medição é parte fundamental desta linha de atuação, bem como a implementação de técnicas de controle em controladores lógico-programáveis (CLPs), em microcontroladores para o desenvolvimento de sistemas eletrônicos embarcados, possivelmente tolerantes a pressão hiperbárica e em eletrônica rápida baseada em FPGA com aplicação em detectores de partículas. De forma geral, busca-se formar recursos humanos com ênfase em controle, automação e instrumentação, oferecer disciplinas de pós-graduação relacionadas a esta temática e criar infraestrutura de laboratório para uma maior interação efetiva com o setor produtivo do Rio de Janeiro e nacional, e com Centros de pesquisa Internacionais, através da prestação de serviços de consultoria ou de participação em projetos específicos.

The activities involved in this project aim at the development, application and implementation of advanced control, pattern recognition and signal processing techniques for intelligent instrumentation and automation of industrial processes. The development of adequate instrumentation for measurement systems is a fundamental part of this research project, as well as the implementation of control techniques in programmable logic controllers (PLCs), in microcontrollers for the development of embedded electronic systems, possibly tolerant to hyperbaric pressure and fast FPGA-based electronics with application in particle detectors. In general, the aim is to train human resources with emphasis on control, automation and instrumentation, to offer graduate courses related to this subject and to create laboratory infrastructure for a more effective interaction with the productive sector of Rio de Janeiro, other brasilian states and with International Research Centers, through the provision of consulting services or participation in specific projects.

Financiamentos (Financial Support):

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

The project was financed with part of the amount of R$ 51,665.00 (BRL) from the budget allocated to the Project by the CEFET/RJ Research Directory, R$ 33.306,45 (BRL) in 2013, R$ 51.665.00 (BRL) in 2014, R$ 14.000,00 (BRL) in 2015 and R$ 19.069,77 (BRL) in 2016.

Principais Equipamentos (Main Equipments):

• Sistema giroscópio com 3 graus de liberdade; (3 DOF Gyroscope system)
• Placas de desenvolvimentos para microcontroladores PIC e Arduino; (Development boards for PIC and Arduino microcontrollers)
• Estações de Retrabalho SMD (3 unidades); (SMD Rework Stations (3 units))
• Alicate Amperímetro de Precisão (1 unidade); (Precision Precision Pliers (1 unit))
• Fonte de tensão programável Agilent (1 unidade); (Agilent programmable voltage source (1 unit))
• Osciloscópio Tektronix digital 100MHz, 2 canais (1 unidade).(Tektronix 100 MHz digital oscilloscope, 2 channels (1 unit))
• Drones
• Impressora 3D (3D printer)
• Impressora de circuito impresso (Printed Circuit Board)

Imagens do LACEA (Images of LACEA):

Foto: LACEA. Photo: LACEA

Attachments:

LACEA_ZACHI_2022.pdf