Design of a neuron controller for climatized broiler houses

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Alison Zille
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1804
Resumo: Modelagem e Análise de sitemas
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spelling Design of a neuron controller for climatized broiler housesFrangos de corteFrangos de corte - Controle do ambienteRedes neurais artificiaisSistemas embarcadosPoultryCNPQ_NÃO_INFORMADOModelagem e Análise de sitemasObjetivou-se com a presente pesquisa desenvolver um neuro-controlador de baixo custo para galpões climatizados de frangos de corte. O controlador foi projetado para operar com quatro estágios de controle, três de ventilação e um de resfriamento evaporativo, em função de três pontos de aquisição de temperatura e umidade relativa. O hardware foi construído a partir de peripheral interface controllers (PICs), podendo ser dividido em módulo de controle e módulos sensores. Redes neurais artificiais (RNAs) foram treinadas e validadas para a predição da temperatura retal (Tr) em função das condições térmicas (temperatura do ar, Tar; umidade relativa, UR; e velocidade do ar, V), possibilitando assim, a tomada de decisão no acionamento dos estágios de controle. A arquitetura escolhida para esse propósito foi a multilayer perceptron (MLP), onde 139 dados, obtidos da literatura, foram usados no treinamento (94) e validação (45). A MLP selecionada com três entradas (Tar, UR e V), três neurônios na camada escondida e uma saída (Tr); apresentou excelentes resultados, proporcionando estimativas com erro percentual médio de 0,78 % para o conjunto de treinamento e 1,02 % para o conjunto de validação. No módulo de controle, as entradas da MLP são obtidas a partir de requisição aos módulos sensores. O sistema desenvolvido apresentou baixo custo de desenvolvimento, comportamento estável e ausência de chaveamentos aleatórios perante condições térmicas simuladas. O neuro-controlador mostrou-se consistente, buscando por condições de conforto adequadas a produção e exibindo a potencialidade da aplicação de redes neurais artificiais na solução de problemas reais relacionados à produção avícola.The objective of the present research was to develop a low cost neuron controller for climatized broiler houses. The controller was projected to operate with four control stages, three of ventilation and one of evaporative cooling, as a function of three acquisition points of temperature and relative humidity. The hardware was constructed starting from peripheral interface controllers (PICs), capable of being divided into control module and sensor modules. Artificial neural networks (ANNs) were trained and validated for the prediction of the rectal temperature (Tr) as a function of the thermal conditions (air temperature, Tair; relative humidity, RH; and air velocity, V), thus making possible the decision making in the activation of the control stages. The architecture chosen for that purpose was the multilayer perceptron (MLP), where 139 data, obtained from the literature, were used in the training (94) and validation (45). The selected MLP with three inputs (Tair, RH and V), three neurons in the hidden layer and an output (Tr) presented excellent results, providing estimates with an average percentile error of 0.78% for the training set and 1.02% for the validation set. In the control module, the MLP inputs are obtained starting from a request to the sensor modules. The system developed presented low development cost, stable behavior and absence of random switching under simulated thermal conditions. The neuron controller showed as consistent, seeking comfortable conditions adequate for production and exhibiting the potential of artificial neural network applications to the solution of real problems related to poultry production.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDEG - Programa de Pós-graduaçãoUFLABRASILLacerda, Wilian SoaresRabelo, Giovanni FranciscoYanagi Júnior, TadayukiSaúde, André VitalZolneir, SérgioLopes, Alison Zille2014-07-30T12:12:14Z2014-07-30T12:12:14Z20092014-07-302009-02-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLOPES, A. Z. Desenvolvimento de um neuro-controlador para galpões climatizados de frangos de corte. 2009. 149 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, 2009http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1804info:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2023-05-02T12:40:22Zoai:localhost:1/1804Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-05-02T12:40:22Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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