[pt] Neste trabalho descreve-se o projeto e desenvolvimento de um controlador inteligente de unidades de disco flexível para microcomputadores. O controlador inteligente é baseado no microprocessador 8085 e no controlador de disco 8271 da INTEL. Sua finalidade é livrar o computador hospedeiro das tarefas referentes ao controle de unidades de disco flexível, introduzindo capacidade de processamento paralelo no sistema. Este projeto faz parte do projeto MULTIPUC de estudos de redes de microcomputadores, em execução no Laboratório de Engenharia e Sistema de Computação (LESC) da PUC/RJ. / [en] This work describes the Project and realisation of a floppy-disk intelligent controller. The intelligent controller is besed on the INTEL 8085 microprocessor and on the INTEL 8271 disk controller. Its main purpose is to free the host computer of all the floppy-disk controlling tasks, which results in a additional parallel processing capacity of the system. This work is part of a microcomputer network project called MULTIPUC, which is being built at the Laboratório de Engenharia e Sistemas de Computação (LESC).

[pt] O trabalho trata do projeto de um controlador de disco magnético com capacidade de microprogramação, vários parâmetros de controle, tais como comprimento da palavra, capacidade de setor, número de setores e controle da formatação, poderão ser ajustados por meio de programação adequada. O controlador usa ainda rotinas em Firm-Ware residentes em memórias fixas para realizar o controle de status, a verificação de erros, o protocolo de interface e, também, a implantação de diferentes comandos de leitura e escritura. A implementação do controlador é baseada em um microprocessador que utiliza elementos bipolares de alta densidade. Sendo aqui descritas as diversas opções que resultaram na configuração adotada, tendo em vista as características da aplicação. / [en] This work describes the design of a magnetic disk controler with microprogramming feature. Some parameters, such as word length, sector capacity, number of sectors, and formatation control, can all be adjsuted throught suitable programming. Further, the controller reccurs to some Firm-Ware routunes stored on read only memory, with the sake of execute the status control, error check, interface protocol, and also the generation of a few reading and writing comands. Its implementation is based on a microprocessador wihich uses high density bipolar devices, being here described several options which result from the choosed configuration, aiming the application characteristics.

[pt] A proliferação de microcomputadores e sua possibilidade de utilização em controle de sistemas complexos, além de outros fatores, provocaram o interesse na busca de técnicas especiais para projeto. Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para se obter um estimador e controlador de estado para sistemas discretos de grande porte, determinísticos com função de custo quadrática, a partir da decomposição e coordenação do problema original em outros deste derivados. Para determinação das equações a realizar e que definem completamente a estrutura do estimador e do controlador, utilizam-se apenas conhecimentos de cálculo e parâmetros de lagrange, tratando-se o problema globalmente. / [fr] La prolifération de minicalculateurs et lês possibilites de leur utilisation pour controler distributivement lês systèmes complexes et encore d`autres facturs provoquèrent l`interêt pour la recherche de techniques spéciales de projet. Dans ce travail on présente une méthodologies pour obtenir um estimateur et um régulateur d`état pour des systèmes discrets de large échelle déterministes avec function de coût quadratique, en faisant la décomposition et la coordination du problème original, et d`autres problèmes qui en découlent. Pour la détermination des équations qui doivent être réalisées et qui définissent complèment la structure de l`estimateur et du régulateur, on utilise seulement lês connaissaces du calcul et lês paramètres de Lagrange em ayant une solution globale pour le probléme.

[pt] Nesta tese é considerada a localização ótima de sensores (LOS) e controladores (LOC) em sistemas dinâmicos de parâmetros distribuídos (SPD) governados por equações diferenciais parciais. Uma discussão dos problemas de Identificação de Sistemas, Estimação de Estado, e Controle Ótimo, para sistemas de dimensão infinita, antecede o desenvolvimento de um exemplo ilustrativo da localização ótima de sensores e controladores num problema de controle ótimo. A contribuição original deste trabalho consiste na elaboração de um survey sobre LOS e LOC para SPD. Uma revisão geral dos diversos métodos discutidos na literatura corrente é apresentada. Esses métodos são então classificados de acordo com suas respectivas particularidades e agrupados segundo a técnica utilizada na LOS e LOC. Uma avaliação crítica da área de pesquisa é então desenvolvida seguindo a classificação proposta neste trabalho. / [en] In this thesis the optimal sensors (OSL)and controllers (OCL) location is considered for dynamical distributed parameter systems (DPS) governed by partial differential equations. The problems of system Identification, State Estimation, and Optimal Control for infinite dimenional systems are discussed; thus following an ilustrative example for the optimal sensors and controllers location applied to an optimal control problem. Te original contribution in this work concerns the presentation of a survey on OSL and OCL for DPS. A general review of the several methods discussed in the current literature is presented. These methods are then classified according to their respective particularities, and they are grouped in accordance with the techniques used in the OSL and OCL problems. A critical evaluation in the fiels is developed in the light of the classification proposed here.

[pt] Este trabalho apresenta procedimentos de modelagem e controle neuro-fuzzy de sistemas dinâmicos. Neste contexto, é proposta e avaliada a utilização simultânea da abordagem neuro-fuzzy em todo o sistema de malha fechada controlador-planta.Na modelagem da planta, o espaço de entrada do sistema dinâmico é inicialmente dividido em um número de regiões de operação fuzzy onde modelos de ordem reduzida (ARMAX) representam o comportamento do sistema dinâmico. A saída completa do sistema - modelo global - é obtida através da conjunção das saídas dos modelos locais usando uma rede neuro-fuzzy.No controle da planta, é proposto um novo controlador neuro-fuzzy chamado Controlador Neuro-fuzzy de Coeficientes Variáveis (CNFCV), que tem como objetivos melhorar a robustez do sistema de controle a perturbações e a geração automática da variável manipulada, que é uma dificuldade normalmente encontrada em controladores neurais ou neuro-fuzzy. Esse controlador é originado dos modelos de redes neurais de Mellem (1997) e Velloso (1999), e utiliza redes neuro-fuzzy para a geração dos coeficientes variáveis de um modelo ARMA da variável manipulada. Apesar de juntar modelos de séries temporais com a abordagem neuro-fuzzy, o CNFCV tem como função não a previsão, mas sim o controle de uma planta ou processo.Para avaliar o desempenho do CNFCV são utilizados, como meios de comparação,controladores neuro- fuzzy conhecidos - FALCON-H Fuzzy Adaptive Learning Control Network with Hybrid Learning e NEFCON Neuro-Fuzzy Controller - e o tradicional controlador PID Proporcional- Integral-Derivativo.As plantas utilizadas são uma planta linear Bobinador, uma planta linearizada Pêndulo Invertido e uma planta não linear %CO2. A escolha de tais plantas deve-se ao fato de serem utilizadas e modeladas em aplicações práticas e em trabalhos acadêmicos. Os resultados obtidos com o CNFCV são analisados e comparados aos proporcionados pelas outras estruturas.Ao final são apresentadas conclusões e sugestões para trabalhos futuros. / [en] In this work procedures for neuro-fuzzy modelling and control of dynamic systems are reviewed and a new structure is proposed. In this, modelling and closed-loop control are performed simultaneously by using a neuro-fuzzy approach. In the modelling stage the input space of a dynamic system (plant) is initially divided into a number of fuzzy operating regions within which reduced order models are able to represent the system. The complete system model output - the global model - is obtained through the conjunction of the outputs of the local models. A new structure, called Neuro-Fuzzy Controller with Variable Coefficients (NFCVC) is proposed and evaluated. Its main objectives are to improve the system s robustness and to provide automatic generation of the manipulated variable in order to overcome a difficulty of neural and neuro-fuzzy controllers in general. The NFCVC is originated from models proposed by Mellem (1997) and Velloso (1999) and makes use of neuro-fuzzy networks to generate variable coefficients of an ARMA model. Despite combining times series models with a neuro-fuzzy approach, the main function of NFCVC is to perform the control of the plant.In order to evaluate the performance of NFCVC two well-known neuro-fuzzy controllers - FALCON-H (Fuzzy Adaptive Learning Control Network with Hybrid Learning) and the NEFCON (Neuro-Fuzzy Controller) - as well as the traditional PID controller are used as means of comparison.A linear plant (Rotor Winder), a linearized plant (Inverted Pendulum) and a nonlinear plant (%CO2) are used in the experiments. These plants are well-known and generally used in practical applications and/or academic works. The results for the NFCVC are analyzed and compared to those obtained with the others structures. Finally, conclusions and suggestions for future work are presented.

[pt] Esta dissertação apresenta o projeto e desenvolvimento de um sistema para detecção e desvio de obstáculos para veículos aéreos não tripulados (VANTs), implementado por um controlador neuro-fuzzy. Neste contexto, este trabalho apresenta uma revisão teórica sobre veículos aéreos não tripuláveis, legislação brasileira aplicável, métodos de detecção de obstáculos, lógica nebulosa e redes neurais. O controlador desenvolvido foi implementado de forma a imitar as ações realizadas por um operador humano, visando desviar de obstáculos encontrados no caminho de navegação do VANT. Regras de inferência são estabelecidas baseadas na consultoria de especialistas da área e os pesos ajustados pela rede neural. O processo de tomada de decisão ocorre levando em consideração as informações coletadas por um Lidar multicanal e sensores ultrassônicos embarcados no VANT. Por sua vez, o algoritmo desenvolvido foi incorporado em um controlador de vôo comercial. O sistema completo do quadricóptero é detalhado, destacando as principais características de todos os sensores e do controlador de vôo. Os resultados das simulações computacionais e testes experimentais são apresentados, discutidos e comparados, a fim de avaliar o desempenho do sistema desenvolvido. / [en] This dissertation presents the design and development of an obstacle detection and avoidance system for unmanned aerial vehicles, implemented by a neuro-fuzzy controller. In this context, this work presents a theoretical review of unmanned aerial vehicles, the applicable Brazilian legislation, obstacle detection methods, fuzzy logic and neural networks. The developed controller was implemented in order to mimic the actions taken by a human operator, aiming at avoiding obstacles found in the navigation path of the UAV. Inference rules were established based on consultation with specialists in the field and the weights adjusted by neural networks. The decisionmaking process takes into account information collected by a multichannel Lidar and ultrasonic sensors embedded in the UAV. In turn, the developed algorithm was embedded in a commercial flight controller. The complete quadricopter system is detailed, highlighting the key features of all sensors and the flight controller. The results of computational simulations and experimental tests are presented, discussed and compared, in order to evaluate the performance of the developed system.