The submitted thesis is concerned with a design of the multiplicator of memory cards. The basic focus of this thesis is the analysis of individual system components and adjustment of the existing arrangement. The analysis describes the existing arrangement of the multiplicator and deals with the potential of individual components. Adjustment of the existing arrangement includes definitions and processes of the individual multiplicator components design to the achievement of optimal performance. Operating of the multiplicator is fully controlled by a PC.

Yes / In this paper, a new fractional order chaotic system without equilibrium is proposed, analyti-cally and numerically investigated, and numerically and experimentally tested. The analytical and numerical investigation were used to describe the system dynamical behaviors including, the system equilibria, the chaotic attractors, the bifurcation diagrams and the Lyapunov expo-nents. Based on the obtained dynamical behaviors, the system can excite hidden chaotic attrac-tors since it has no equilibrium. Then, a synchronization mechanism based on the adaptive con-trol theory has been developed between two identical new systems (master and slave). The adaptive control laws are derived based on synchronization error dynamics of the state varia-bles for the master and slave. Consequently, the update laws of the slave parameters are ob-tained, where the slave parameters are assumed to be uncertain and estimate corresponding to the master parameters by the synchronization process. Furthermore, Arduino Due boards were used to implement the proposed system in order to demonstrate its practicality in real-world applications. The simulation experimental results are obtained by MATLAB and the Arduino Due boards respectively, where a good consistent between the simulation results and the ex-perimental results. indicating that the new fractional order chaotic system is capable of being employed in real-world applications.

Existem inúmeras técnicas de síntese de áudio utilizadas atualmente em instrumentos musicais profissionais, dentre as quais as mais fundamentais são a síntese aditiva e a síntese subtrativa. A síntese subtrativa se tornou popular e foi muito explorada entre as décadas de 60 e 70 com a criação de módulos analógicos de hardware que podiam ser interconectados, criando o conceito de sintetizador analógico modular. Apesar do uso deste tipo de sintetizador ter diminuído durante as décadas subsequentes, nos últimos anos sua utilização voltou a crescer e diversos modelos deste tipo de instrumento são vendidos atualmente, porém em geral a preços elevados. Sintetizadores digitais também disponibilizam a técnica de síntese subtrativa utilizando componentes eletrônicos customizados e desenvolvidos pelos fabricantes de sintetizadores com o intuito de utilizar avançadas técnicas de processamento de sinais, o que ainda mantém seus preços elevados. Neste trabalho investigamos a hipótese de que é possível desenvolver um instrumento musical funcional e de qualidade com recursos limitados de processamento, e exploramos essa hipótese implementando síntese subtrativa em uma plataforma acessível e de baixo custo. O desenvolvimento é baseado em linguagem orientada a objetos para criação de módulos de software replicando as características dos módulos encontrados em sintetizadores analógicos modulares. Com esta abordagem, obtemos um software modular que pode ser facilmente modificado baseado nas preferências do programador. A implementação foi testada na plataforma Arduino Due, que é uma plataforma de baixo custo e contém um processador 32-bits ARM 84 MHz. Foi possível adicionar osciladores com algoritmo anti-aliasing, filtros, geradores de envelope, módulo de efeito, uma interface MIDI e um teclado externo, obtendo assim um sintetizador subtrativo completo. Além disto, incluímos no desenvolvimento a implementação de um órgão baseado em síntese aditiva, com polifonia completa e inspirado na arquitetura de órgãos clássicos, mostrando a possibilidade de possuir dois importantes e poderosos métodos de síntese em uma plataforma acessível e de baixo custo. Com esta implementação aberta e pública, buscamos contribuir com o movimento maker e faça-você-mesmo, incentivando novos desenvolvimentos nesta área, em especial na computação e engenharia, aumentando o uso e acesso a instrumentos musicais eletrônicos e a criatividade musical. / Subtractive and additive synthesis are two powerful sound synthesis techniques that caused a revolution when the first electronic and electro mechanic music instruments started to appear some decades ago. Subtractive synthesis became very popular during the 60s and 70s after the creation of analog hardware modules that could be interconnected, creating the concept of the modular synthesizers. After the initial impact, for some years these instruments faced a slow-down in its usage, a tendency that was reverted on the past decade. Nevertheless, the prices of these instruments are often high. Digital synthesizers also offer the subtractive synthesis technique, by using customized electronic components designed and developed by the synthesizers vendors in order to use the most up-to-date technologies and signal processing techniques, which also leads to high prices. In this project, we investigate the hypothesis that it is possible to design and develop a good quality music instrument with low budget electronic components and limited processing capabilities, by implementing this on a low budget and easy to use platform. The development is based on object oriented design, creating software modules that replicates the functionalities of analog synthesizer hardware modules. With this approach, we have a modular software that can be easily changed based on programmers’ preferences. The implementation was tested on the Arduino Due board, which is a cheap, easy to use and widely available platform and powered by a 32-bits ARM 84Mhz processor. We were able to add oscillators with anti-aliasing algorithms, filters, envelope generators, delay effects, a MIDI interface and a keybed, making a complete synthesizer. In addition to this, we included an additive synthesis organ design with full polyphony based on classic organs design, demonstrating the possibility of having two powerful synthesis methods on a cheap and widely available platform. With this design, suitable for low cost platforms, we intend to contribute to the maker movement and encourage new implementations in this area, especially in the computing and engineering fields, increasing the usage and access to (electronic) musical instruments and musical creativity.

Existem inúmeras técnicas de síntese de áudio utilizadas atualmente em instrumentos musicais profissionais, dentre as quais as mais fundamentais são a síntese aditiva e a síntese subtrativa. A síntese subtrativa se tornou popular e foi muito explorada entre as décadas de 60 e 70 com a criação de módulos analógicos de hardware que podiam ser interconectados, criando o conceito de sintetizador analógico modular. Apesar do uso deste tipo de sintetizador ter diminuído durante as décadas subsequentes, nos últimos anos sua utilização voltou a crescer e diversos modelos deste tipo de instrumento são vendidos atualmente, porém em geral a preços elevados. Sintetizadores digitais também disponibilizam a técnica de síntese subtrativa utilizando componentes eletrônicos customizados e desenvolvidos pelos fabricantes de sintetizadores com o intuito de utilizar avançadas técnicas de processamento de sinais, o que ainda mantém seus preços elevados. Neste trabalho investigamos a hipótese de que é possível desenvolver um instrumento musical funcional e de qualidade com recursos limitados de processamento, e exploramos essa hipótese implementando síntese subtrativa em uma plataforma acessível e de baixo custo. O desenvolvimento é baseado em linguagem orientada a objetos para criação de módulos de software replicando as características dos módulos encontrados em sintetizadores analógicos modulares. Com esta abordagem, obtemos um software modular que pode ser facilmente modificado baseado nas preferências do programador. A implementação foi testada na plataforma Arduino Due, que é uma plataforma de baixo custo e contém um processador 32-bits ARM 84 MHz. Foi possível adicionar osciladores com algoritmo anti-aliasing, filtros, geradores de envelope, módulo de efeito, uma interface MIDI e um teclado externo, obtendo assim um sintetizador subtrativo completo. Além disto, incluímos no desenvolvimento a implementação de um órgão baseado em síntese aditiva, com polifonia completa e inspirado na arquitetura de órgãos clássicos, mostrando a possibilidade de possuir dois importantes e poderosos métodos de síntese em uma plataforma acessível e de baixo custo. Com esta implementação aberta e pública, buscamos contribuir com o movimento maker e faça-você-mesmo, incentivando novos desenvolvimentos nesta área, em especial na computação e engenharia, aumentando o uso e acesso a instrumentos musicais eletrônicos e a criatividade musical. / Subtractive and additive synthesis are two powerful sound synthesis techniques that caused a revolution when the first electronic and electro mechanic music instruments started to appear some decades ago. Subtractive synthesis became very popular during the 60s and 70s after the creation of analog hardware modules that could be interconnected, creating the concept of the modular synthesizers. After the initial impact, for some years these instruments faced a slow-down in its usage, a tendency that was reverted on the past decade. Nevertheless, the prices of these instruments are often high. Digital synthesizers also offer the subtractive synthesis technique, by using customized electronic components designed and developed by the synthesizers vendors in order to use the most up-to-date technologies and signal processing techniques, which also leads to high prices. In this project, we investigate the hypothesis that it is possible to design and develop a good quality music instrument with low budget electronic components and limited processing capabilities, by implementing this on a low budget and easy to use platform. The development is based on object oriented design, creating software modules that replicates the functionalities of analog synthesizer hardware modules. With this approach, we have a modular software that can be easily changed based on programmers’ preferences. The implementation was tested on the Arduino Due board, which is a cheap, easy to use and widely available platform and powered by a 32-bits ARM 84Mhz processor. We were able to add oscillators with anti-aliasing algorithms, filters, envelope generators, delay effects, a MIDI interface and a keybed, making a complete synthesizer. In addition to this, we included an additive synthesis organ design with full polyphony based on classic organs design, demonstrating the possibility of having two powerful synthesis methods on a cheap and widely available platform. With this design, suitable for low cost platforms, we intend to contribute to the maker movement and encourage new implementations in this area, especially in the computing and engineering fields, increasing the usage and access to (electronic) musical instruments and musical creativity.

Existem inúmeras técnicas de síntese de áudio utilizadas atualmente em instrumentos musicais profissionais, dentre as quais as mais fundamentais são a síntese aditiva e a síntese subtrativa. A síntese subtrativa se tornou popular e foi muito explorada entre as décadas de 60 e 70 com a criação de módulos analógicos de hardware que podiam ser interconectados, criando o conceito de sintetizador analógico modular. Apesar do uso deste tipo de sintetizador ter diminuído durante as décadas subsequentes, nos últimos anos sua utilização voltou a crescer e diversos modelos deste tipo de instrumento são vendidos atualmente, porém em geral a preços elevados. Sintetizadores digitais também disponibilizam a técnica de síntese subtrativa utilizando componentes eletrônicos customizados e desenvolvidos pelos fabricantes de sintetizadores com o intuito de utilizar avançadas técnicas de processamento de sinais, o que ainda mantém seus preços elevados. Neste trabalho investigamos a hipótese de que é possível desenvolver um instrumento musical funcional e de qualidade com recursos limitados de processamento, e exploramos essa hipótese implementando síntese subtrativa em uma plataforma acessível e de baixo custo. O desenvolvimento é baseado em linguagem orientada a objetos para criação de módulos de software replicando as características dos módulos encontrados em sintetizadores analógicos modulares. Com esta abordagem, obtemos um software modular que pode ser facilmente modificado baseado nas preferências do programador. A implementação foi testada na plataforma Arduino Due, que é uma plataforma de baixo custo e contém um processador 32-bits ARM 84 MHz. Foi possível adicionar osciladores com algoritmo anti-aliasing, filtros, geradores de envelope, módulo de efeito, uma interface MIDI e um teclado externo, obtendo assim um sintetizador subtrativo completo. Além disto, incluímos no desenvolvimento a implementação de um órgão baseado em síntese aditiva, com polifonia completa e inspirado na arquitetura de órgãos clássicos, mostrando a possibilidade de possuir dois importantes e poderosos métodos de síntese em uma plataforma acessível e de baixo custo. Com esta implementação aberta e pública, buscamos contribuir com o movimento maker e faça-você-mesmo, incentivando novos desenvolvimentos nesta área, em especial na computação e engenharia, aumentando o uso e acesso a instrumentos musicais eletrônicos e a criatividade musical. / Subtractive and additive synthesis are two powerful sound synthesis techniques that caused a revolution when the first electronic and electro mechanic music instruments started to appear some decades ago. Subtractive synthesis became very popular during the 60s and 70s after the creation of analog hardware modules that could be interconnected, creating the concept of the modular synthesizers. After the initial impact, for some years these instruments faced a slow-down in its usage, a tendency that was reverted on the past decade. Nevertheless, the prices of these instruments are often high. Digital synthesizers also offer the subtractive synthesis technique, by using customized electronic components designed and developed by the synthesizers vendors in order to use the most up-to-date technologies and signal processing techniques, which also leads to high prices. In this project, we investigate the hypothesis that it is possible to design and develop a good quality music instrument with low budget electronic components and limited processing capabilities, by implementing this on a low budget and easy to use platform. The development is based on object oriented design, creating software modules that replicates the functionalities of analog synthesizer hardware modules. With this approach, we have a modular software that can be easily changed based on programmers’ preferences. The implementation was tested on the Arduino Due board, which is a cheap, easy to use and widely available platform and powered by a 32-bits ARM 84Mhz processor. We were able to add oscillators with anti-aliasing algorithms, filters, envelope generators, delay effects, a MIDI interface and a keybed, making a complete synthesizer. In addition to this, we included an additive synthesis organ design with full polyphony based on classic organs design, demonstrating the possibility of having two powerful synthesis methods on a cheap and widely available platform. With this design, suitable for low cost platforms, we intend to contribute to the maker movement and encourage new implementations in this area, especially in the computing and engineering fields, increasing the usage and access to (electronic) musical instruments and musical creativity.

A Stewart Platform robot was designed, constructed, and programmed for use in Cal Poly’s ME 423 Robotics: Fundamentals and Applications laboratory section. A Stewart Platform is a parallel manipulator robot with six prismatic joints that has six degrees of freedom, able to be defined in both position and orientation. Its purpose is to supplement parallel robot material covered in lecture. Learning objectives include applying and verifying the Stewart Platform inverse kinematics and investigating the Stewart Platform’s operation, range of motion, and limitations. The Stewart Platform geometry and inverse kinematics were modeled and animated using MATLAB. The platform was then built using linear actuators, magnetic spherical bearings, and acrylic plates. Control of the Stewart Platform is achieved using an Arduino Due and a custom HexaMoto shield. Users interact with the system using a GUI created with MATLAB’s App Designer.

This thesis deals with the design and subsequent realization of laser diode control devices. The circuit will be able to control the diode with using a laser driver, via a computer network or via the display for control current values, setting of initial values and more. The device will be connected also with a SD card for saving of settings. In the theoretical part there are described individual components that are needed for functionality of the device. The practical part contains a block diagram, in which is described complete feature of the device, then a draft scheme with a description of all integrated circuits and important components. At the end of this work is described the software that controls the entire designed device.

Automatic slider for time lapse photography and the creation of a functional sample is described in this diploma work. The individual components and the control program itself are analyzed.

This diploma thesis deals with a portable working place for automated measuring of pressure characteristic dependence on ventilator air flow and dependence of pressure loss on air flow for electrical machines and other devices. The goal of this thesis is to design and create the working place with performance validation measure.