Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:05:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337447.pdf: 2399139 bytes, checksum: c13882297f87ea44d4c8b66c90c10931 (MD5) Previous issue date: 2015 / Esta tese propõe uma infraestrutura para alocação dinâmica de recursos do processador em sistemas de tempo real com tarefas multi-modais ou não, sob restrições de escalonabilidade, consumo de energia e temperatura. Tal infraestrutura pode ser usada para sistemas de tempo real crítico, não crítico e sistemas embarcados que necessitam de garantia de economia de energia. A alocação dinâmica é modelada como um problema de otimização discreto e contínuo (convexos e lineares po rparte) para os quais foram analisados algoritmos eficientes para resolução do problema.Embora o problema discreto formulado seja NP-Difícil, os outros possuem soluções eficientes conhecidas e as análises numéricas e simulações mostraram que os modelos usados alcançam bons resultados, com baixo custo computacional.<br> / Abstract : This thesis proposes a framework for dynamic reconfiguration, value-based processor resource allocation in multi-modal or not real-time applications, under schedulability, energy consumption and temperature constraints. The framework is suitable for critical and soft real-time adaptive embedded systems which need guarantees of energy savings. The dynamic allocation is formulated as a discrete and continuous (convex and piecewise linear) optimization problem for which efficients algorithms were tested. Although the discrete problem is NP-Hard, the others have efficient solution and numerical analysis and simulations have shown that the used algorithms and models achieves very good results, with low computational cost.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337446.pdf: 3395636 bytes, checksum: d6db634e466c95609892fb78738dcb73 (MD5) Previous issue date: 2015 / Sistemas intra-chip ou SoC (acrônimo de Systems-on-Chip) com múltiplas unidades de processamento heterogêneas têm sido usados pela indústria de silício como solução para disponibilizar o desempenho demandado pelas modernas aplicações multimídia. No entanto, a integração de um crescente número de unidades de processamento especializadas em um mesmo SoC impõem um desafio para os mecanismos de interconexão de tais sistemas, que agora são obrigados a lidar com um grande número de fluxos de comunicação muito distintos, com requisitos de latência e largura de banda também muito distintos. Como solução, a indústria do silício vem utilizando redes intra-chip ou NoCs (acrônimo de Networks-on-Chip) com previsibilidade de latência para interligar tais unidades de processamento neste tipo de SoC. No entanto, muitas aplicações neste domínio obteriam mais benefícios de uma NoC que pudesse otimizar a utilização dos recursos para fluxos multimídia que toleram variações razoáveis na Qualidade de Serviço (em inglês Quality of Service - QoS). Será demonstrado ao longo deste documento que muitos destes sistemas são concebidos em torno de alguns fluxos de comunicações de tempo real muito restritos, que precisam ser tratados dentro de limites de tempo rigorosos (muitas vezes envolvendo comandos para o controle do sistema ou tarefas de sinalização de estado do sistema) e um grande número de fluxos multimídia menos restritos, que toleram variações muito maiores na latência e na largura de banda. A estratégia de projeto de NoCs predominante na literatura para produzir interconexões para SoCs de tempo real baseia-se no mapeamento dos requisitos de comunicação de tarefas em tempo real (por vezes implementadas em hardware como componentes de propriedade intelectual dedicados) para os recursos de rede disponíveis em fases iniciais do projeto. Este mapeamento, no entanto, muitas vezes é realizado considerando um cenário de pior caso e, portanto, resulta em reserva de recursos que poderiam ser dinamicamente realocados para outros fluxos. Embora adequado para aplicações críticas de tempo real, esta estratégia resulta na má utilização de silício para aplicações multimídia com taxa de bits variável. Neste contexto, esta Tese apresenta uma rede que oferece previsibilidade na latência de pior caso, denominada de RTSNoC, e que foi projetada para o cenário no qual o sistema possui poucos fluxos de comunicação com restrições de tempo real rígidas, relacionados ao controle do sistema, e muitos fluxos de comunicação multimídia com restrições de tempo real menos rígidas. Na verdade, uma latência de pior caso para tais fluxos multimídia pode ser determinado em tempo de projeto, de modo que os projetistas poderiam de fato modelar os fluxos de multimídia como sendo de tempo real suave (ou soft real-time), cuja degradação é proporcional à quantidade de fluxos flui ao longo da rede. No entanto, uma vez que a estratégia de roteamento adotada na RTSNoC não usa qualquer tipo de reserva de recursos em tempo de execução, neste documento tais fluxos serão designados como sendo ?fluxos de melhor esforço? (em inglês Best Effort- BE). A arquitetura da rede proposta baseia-se na intercalação de flits provenientes de diferentes fluxos em um mesmo canal de comunicação entre roteadores da rede, de modo que cada flit contém informações de roteamento. Os resultados experimentais demonstram que a latência média de fluxos com variação na taxa de bits injetados na rede proposta é, em média, mais baixa do que em redes que executam a reserva de recursos e estão operando com 80% de tráfego oferecido. Além disso, é demonstrado analiticamente que fluxos de comunicação de tempo real projetados considerando o valor da latência de pior caso da rede sempre atenderão as restrições associadas a tarefas de tempo real rígidas, de modo que não há perda no limite de tempo para a execução de tais tarefas devido à contenção de recursos na rede.<br> / Abstract : Systems-on-Chip (SoC) with multiple heterogeneous processing unitshave been used by the silicon industry as means to deliver the performancerequired by modern multimedia applications. However, theintegration of an increasing number of specialized processing units posesa challenge on the interconnection mechanisms in such systems,which are now required to handle a large number of very distinctivecommunication ows, with very distinct latency and bandwidth requirements.As a solution, the silicon industry has been using predictableNetworks-on-Chip (NoC) to interconnect components in this kind ofSoC. Nevertheless, many applications in this domain would prot betterfrom a NoC that could optimize the utilization of resources formultimedia ows that tolerate reasonable variations in the Qualityof-Service(QoS). In this document will be shown that several systemshave been conceived around a few very strict real-time communicationows (often involving control or signalling tasks) and a large numberof less strict multimedia ows that tolerate much larger variations inlatency and bandwidth. In this context, current real-time NoC designsfall short at making good use of hardware resources as they rely onworst-case resource reservation. The prevailing design strategy to produceinterconnects for such SoCs relies on mapping the communicationrequirements of real-time tasks (sometimes implemented in hardwareas dedicated IPs) to available network resources at early design stages.This mapping, however, is often performed considering a worst-casescenario and therefore results in the reservation of resources that couldotherwise by dynamically reallocated to other ows. Although adequatefor critical real-time applications, this strategy results in poorsilicon utilization for variable-bit-rate multimedia applications. Thisdocument presents a Worst-Case Latency (WCL) of a network calledRTSNoC that was designed with the aforementioned scenario in mind:few hard real-time control ows and many best-eort multimedia ows.Indeed, a worst-case latency for such best-eort ows can be determinedat design-time, so designers could indeed model the multimediaows as soft real-time (or QoS) ows whose degradation is proportionalto the amount of streams owing across the chip. However, sincethe routing strategy does not use any kind of resource reservation atrun-time, this document will refers to those ows as best-eort. Theproposed NoC architecture is based on the interleaving of its fromdierent ows in the same communication channel between routers, soeach its carries along routing information. Experimental result showedthat the worst-case latency in RTSNoC network was, in average, lowerthan NoC that adopt resources reservation, when those networks areworking over 80% of oered load. Furthermore, it was analytically demonstratedthat the communication ows related to real-time designedconsidering the worst-case latency of the network always will achievethe restrictions related to hard real-time tasks. It means that there isno deadline lost for the execution of those tasks due to the contentionof network resources.

Orientador: Basilio Ernesto Almeida Milani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T00:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_SilvinoSoares_D.pdf: 3344861 bytes, checksum: 21d1dd7c768f89217a7d42b17202aae9 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Esta tese trata do problema de regulação robusta de tráfego em linhas de metrô, considerando de forma explícita as incertezas do modelo de tráfego e as limitações sobre suas variáveis de estado e controle. É assumido que os limites sobre as variáveis do modelo são definidos por poliedros convexos fechados simétricos e o domínio dos parâmetros incertos definido pelos pontos extremos de um poliedro convexo compacto. Para solução do problema de regulação, são propostas duas formulações: controle linear invariante no tempo e controle não linear calculado em tempo real. Em ambos os casos, explorando propriedades estruturais do modelo de tráfego, é mostrado que a lei de controle tem a forma de realimentação de estados, estrutura bi-diagonal, sendo facilmente obtida da solução de pequenos problemas de programação linear. Os resultados obtidos são aplicáveis às linhas de metrô atuais / Abstract: This thesis is concerned with the problem of robust traffic regulation for metro lines, considering explicitly the traffic model uncertainties and limits on its variables. It is assumed limits on model variables defined by symmetrical convex closed polyhedra and uncertain parameters domain defined by the extreme points of a convex compact polyhedron. Two approaches are proposed for solution of the regulation problem: linear time-invariant control and nonlinear control computed in real-time. In both cases, exploring structural properties of traffic model, it is showed that the control law has a state feedback form, bi-diagonal structure, being easily obtained solving small linear programming problems. The results are applicable to nowadays metro lines / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224200.pdf: 2483262 bytes, checksum: 3f311ef1903b7906d440ba0b465374e7 (MD5) / Com o alto-falante operando em sistema de alta potência (comum em sistemas de sonorização profissional), o superaquecimento da bobina e o deslocamento excessivo do cone são as principais causas de danos e falhas. Esses problemas estão relacionados à baixa eficiência e limitação do deslocamento do cone, respectivamente. Este trabalho apresenta um procedimento de medida e controle digital da temperatura da bobina e do deslocamento do cone usando um processador de sinal digital (DSP). A temperatura da bobina e o deslocamento do cone são obtidos indiretamente pela variação de resistência da bobina para corrente contínua (CC) e através da medida de aceleração do cone, respectivamente. Essa abordagem leva em consideração (através de medidas) as características reais do alto-falante, como suas inerentes não-linearidades. Assim, pode-se obter o máximo do sistema de sonorização, visto que agora pode-se operar sem a consideração da margem de segurança usual requerida para estes sistemas. With loudspeakers operating in a high power environment (common in system of professional sound equipment), the voice-coil overheating and the excessive cone displacement are the main causes of damages and faults. These drawbacks are related to the low efficiency and cone displacement limitation, respectively. This research work proposes a procedure to measure and control both the voice-coil temperature and cone displacement by using a digital signal processor (DSP). The voice-coil temperature and cone displacement are indirectly obtained from the coil DC resistance variation and the cone acceleration, respectively. This approach takes into account (by measuring) some real characteristics of the loudspeaker, as its inherent nonlinearities. Thus, one can obtain the maximum from the sound system, since it may now work without the usual safety margin required for these systems.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331135.pdf: 9716760 bytes, checksum: 8a023ae4fefc76abb38ef8d1106ced11 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho descreve-se a implementação de técnicas de identificação de sistemas e processamento de sinais em um aplicativo computacional desenvolvido para o monitoramento em tempo real de modos de oscilações eletromecânicas em Sistemas de Energia Elétrica (SEE). Essas técnicas empregam apenas medidas de entrada e saída dos sistemas na estimação de suas características modais, independendo da modelagem matemática dos SEE. Duas técnicas baseadas em medidas foram implementadas: o método de Welch e o método de subespaço de estados CCA. O método de Welch fornece uma estimativa do espectro de frequências dos sinais formados pelo conjunto de medidas extraídos do sistema, permitindo a identificação das frequências de oscilação dos modos dominantes. O método de subespaço de estados CCA permite a obtenção de um modelo em espaço de estados, a partir do qual, realizando uma análise modal, pode-se extrair as frequências e taxas de amortecimento dos modos de oscilação. O aplicativo computacional integrado desenvolvido para a aplicação das técnicas de estimação foi escrito em linguagem computacional C#, considerando princípios básicos de modelagem orientada a objetos e padrões de projeto. O projeto e a implementação computacional do aplicativo são descritos no decorrer do trabalho. O aplicativo foi testado no monitoramento de modos eletromecânicos de um sistema-teste e do Sistema Interligado Nacional (SIN) brasileiro, utilizando sincrofasores do sistema de medição fasorial sincronizada MedFasee BT. Os resultados apresentados mostram a efetiva identificação dos modos de oscilação monitorados com a determinação das respectivas frequências e taxas de amortecimento.<br> / Abstract : This work describes the implementation of system identication andsignal processing techniques in a computational application developedfor the real-time monitoring of electromechanical modes in power systems.These techniques use only input and output measurements toestimate system's modes, having no need of mathematical modelling.Two of these measurement-based techniques were implemented in thiswork: Welch's method and the subspace method CCA. Welch's methodprovides a spectral estimation, allowing the identication of the dominantmodes frequencies. The subspace method CCA builds a statespacemodel from which one can extract modes' frequencies and dampingratios by applying modal analysis.The integrated computational application developed to apply the estimationtechniques was written with C# language, making use of objectoriented modelling and design patterns basic concepts. The project andthe computational implementation are described in the course of thiswork.The computational application was tested for monitoring electromechanicalmodes of a test-system and of the Brazilian InterconnectedPower System (BIPS) using synchrophasors from the MedFasee BTsynchronized phasor measurement system. Results show the eectiveidentication of the monitored oscillation modes with the determinationof the respective frequencies and damping ratios.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:13:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337445.pdf: 1859632 bytes, checksum: d23aa3f633b333ba8fac44b9aae9a541 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho se insere na área de protocolos de tempo real, abordando especificamente o Sistema de Comunicação FlexRay, um protocolo de tempo real para usos automotivos. O objeto de estudo deste trabalho foram os mecanismos de escalonamento de fluxos de mensagens para o FlexRay, bem como as técnicas utilizadas na análise de tempo de resposta em sistemas que utilizam tal protocolo. O objetivo geral desta tese foi a elaboração e a avaliação de mecanismos para o escalonamento e análise de tempo de resposta de sistemas que utilizem o Sistema de Comunicação FlexRay. São apresentadas quatro propostas. As duas primeiras propostas estão relacionadas ao segmento Estático do FlexRay. Ambas demonstram a viabilidade de se definir a alocação de slots estáticos para cada nodo utilizando técnicas tradicionais para a análise de tempo de resposta considerando-se os requisitos temporais impostos pelo conjunto de fluxos de mensagens de cada nodo, e são métodos capazes de considerar conjuntos de fluxos com períodos que não são múltiplos de FC, sendo também capazes de considerar o caso em que a geração de mensagens nos fluxos não está sincronizada com o FC. São também apresentadas duas propostas que abordam a questão do escalonamento de fluxos de mensagens aperiódicos no Segmento Dinâmico do FlexRay. Foram apresentados dois mecanismos para métodos de arbitragem do DN que tiram vantagem da flexibilidade que fluxos aperiódicos possuem em relação a restrições de tempo real. Em ambos os mecanismos, os fluxos de mensagens aperiódicos de um sistema são associados com uma probabilidade de backoff, e um middleware de tempo real específico utiliza tal probabilidade de backoff para definir se uma mensagem gerada por um fluxo aperiódico irá competir ou não pelo barramento no ciclo de comunicação atual, influenciando nas chances que mensagens com prioridades mais baixas tem de serem transmitidas.<br> / Abstract : This work addresses the FlexRay Communication System, a digital serial bus for automotive applications designed to meet the demands of X-by-Wire systems. It provides flexibility, bandwidth and determinism by combining static and dynamic approaches for message transmission, incorporating the advantages of synchronous and asynchronous protocols. The area of interest of this work is scheduling mechanisms for FlexRay, being the overall objective of this thesis the development and evaluation of new techniques for scheduling and timing analysis for FlexRay. In this document four proposals are presented. Two proposals are related to FlexRay Static Segment. These two proposals demonstrate the feasibility of defining the static slot allocation for each node using traditional Response Time Analysis (RTA) techniques, and thus considering the timing requirements imposed by the set of message streams allocated to each node. The proposed techniques are able to deal with message stream sets where periods are not multiples of the FlexRay cycle duration, nor the messages generation is synchronized with the FlexRay cycle. They are also presented two proposals addressing the scheduling of aperiodic message streams in FlexRay Dynamic Segment. Both mechanisms use a probabilistic approach that takes advantage of the flexibility of aperiodic message streams regarding real-time constraints. In the proposed methods, a real-time middleware in each network node manages the transmission of messages generated by aperiodic streams in Dynamic Segment. Whenever a RT-middleware senses that aperiodic messages may be indefinitely postponed, it enters backoff mode. In backoff mode, a RT-middleware randomly defines whether an aperiodic message that is waiting to be transmitted will be sent to the bus in the current FC or if that message will be postponed to another FC, affecting the transmission chances of messages generated by streams with lower priorities have of being transmitted.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:12:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338229.pdf: 4836338 bytes, checksum: b4b5a740942ae75779da285d1344247e (MD5) Previous issue date: 2015 / Existe um consenso nos diferentes agentes do setor elétrico (geradores, distribuidores, comercializadores, etc.) sobre a necessidade de executar mudanças profundas no atual Sistema Elétrico de Potência (SEP). A visão desse SEP moderno é conhecida como ?Smart Grid? e é definida pelo Electric Power Research Institute (EPRI) como um SEP completamente automático que permite o fluxo bidirecional de eletricidade e informação entre clientes e fornecedores do serviço de energia elétrica. Nesse panorama, a modernização dos sistemas de automação das subestações de energia elétrica é fundamental para a materialização do smart grid. A norma internacional IEC 61850 padroniza o modelo de informação e os serviços de comunicação para sistemas de automação utilizados no SEP, particularmente em subestações, onde a sua implantação tem apresentado vantagens tanto na fase de projeto quanto na fase operação. Através de uma abordagem de sistemas de tempo real, este trabalho estuda o barramento de processos definido pela norma, destacando o tempo de transmissão fim a fim das mensagens como o principal índice de desempenho do sistema de comunicação. O estudo foi dividido em duas etapas: inicialmente foram desenvolvidos modelos de simulação para cada um dos dispositivos que compõem o barramento de processos. Estes modelos foram integrados em uma plataforma de simulação que permite visualizar e estimar o comportamento temporal das mensagens especificadas pela norma supracitada (GOOSE e Sample Values). Na segunda etapa, foi realizado um estudo de mercado com o objetivo de adquirir equipamentos para conformar a infraestrutura básica de um laboratório que viabilize a formação de engenheiros na área de automação de sistemas elétricos. Com a aquisição desses equipamentos e com a ajuda de uma ferramenta de geração de mensagens (desenvolvida também como parte deste trabalho) foi possível estabelecer relações entre os resultados do sistema simulado e o comportamento do sistema real.<br> / Abstract : Within the different electric power agents (generators, distributors, suppliers, etc.), there is a general agreement about the need to perform deep changes in the current Electric Power System (EPS). The concept of this modern EPS is termed "Smart Grid" and is defined by the Electric Power Research Institute (EPRI) as a fully automatic EPS that allows bidirectional flow of electricity and information between customers and suppliers of electrical services. In this scenario, the modernization of automation systems used in electrical substations is crucial for the realization of the smart grid. The international standard IEC 61850 standardizes the information model and the communication services for automation systems used in EPS, particularly in substations, where it has shown advantages both in the design phase and in the operational phase. Using a real-time systems approach, this work studies the process bus defined by this standard, highlighting the transmission end-to-end time of the messages as the main performance metric of the communication system. The study was divided in two stages: in the initial stage, simulation models were developed for each of the devices that constitute the process bus. These models were integrated into a simulation platform that allows the user to observe and estimate the temporal behavior of the messages specified by the standard (GOOSE and Sample Values). In the second stage, a market study was carried out in order to acquire equipment for creating the basic infrastructure of a laboratory for the qualification of engineers in the field of electrical systems automation. With the purchase of these devices and with the help of a message generation tool (also developed as part of this work) it was possible to establish relationships between the results of the simulated system and the real system behavior.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:20:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313378.pdf: 967313 bytes, checksum: 012ab6f0cbb1ad0adcf9ee8e7b0f6036 (MD5) / Sistemas computacionais de tempo real são identificados como aqueles sistemas computacionais submetidos a requisitos de natureza temporal. Nestes sistemas, os resultados devem estar corretos não somente do ponto de vista lógico, mas também devem ser gerados no momento correto. Em tais sistemas, quando existe o compartilhamento de recursos, a sincronização de tarefas no acesso a estes é fundamental para garantir tanto a exclusão mútua, quanto a limitação no tempo de espera (evitando inversões de prioridade descontroladas), visto que isto pode induzir as tarefas a gerarem seus resultados em momentos incorretos (perda de deadlines ou não atendimento de algum requisito temporal). O não atendimento de um requisito temporal pode resultar em consequências catastróficas tanto no sentido econômico quanto em vidas humanas, dependendo do tipo de sistema. Para sincronização em multiprocessadores, alguns protocolos para escalonamento particionado foram propostos, como o Multiprocessor Priority Ceiling Protocol (MPCP), Flexible Multiprocessor Locking Protocol (FMLP) e o Multiprocessor Stack Resource Policy (MSRP). Neste contexto, esta dissertação de mestrado propõe duas variações para o protocolo MPCP, com as devidas análises de escalonabilidade e fatores de bloqueios associados. No entanto, ambas as variações podem ser encaradas também como variações do FMLP, dependendo do ponto de vista, pois abrangem características comuns a ambos os protocolos. Tais variações são o MPCP não preemptivo e MPCP com enfileiramento FIFO. Esta dissertação também apresenta comparações empíricas entre as propostas apresentadas e os protocolos existentes. Como resultados gerais, as propostas apresentadas se mostraram competitivas tanto em escalonabilidade quanto em overhead de implementação. O MPCP com enfileiramento FIFO se posicionou muito bem em sua versão baseada em suspensão. O MPCP não preemptivo, em sua versão baseada em spin obteve resultados muito próximos ao FMLP short. Do ponto de vista prático, as variações propostas facilitam a utilização em sistemas reais, quando comparadas com as propostas originais.<br> / Abstract : Real-time computational systems are identified as those systems subjected requirements of temporal nature. In these systems, the results should be correct not only from logical point of view, but also must be generated at the right time. In such systems, when there is resource sharing, tasks synchronization on access to these resources is essential to ensure both mutual exclusion and limitation of the waiting time (avoiding uncontrolled priority inversion), as this may induce the tasks to generate their results at wrong times (miss of deadlines or not meet a time requirement). A failure to meet a time requirement can result in catastrophic consequences both in the economic sense and in human lives, depending on the type of the system. For synchronization in multiprocessors, some protocols have been proposed for partitioned scheduling, as the Multiprocessor Priority Ceiling Protocol (MPCP), Flexible Multiprocessor Locking Protocol (FMLP) and Multiprocessor Stack Resource Policy (MSRP). In this context, this dissertation proposes two changes to the MPCP protocol, with appropriate schedulability analysis and blocking factors associated. However, both variants can also be viewed as variations of FMLP, depending on the point of view, because they cover features common to both protocols. Such variations are the nonpreemptive MPCP and the MPCP with FIFO queuing. This dissertation also presents empirical comparisons between the previously mentioned well-known protocols and the proposed variations. As general results, the proposals have showed to be competitive in both schedulability and implementation overhead. The MPCP with FIFO queuing was positioned very well in the suspension-based version. The nonpreemptive MPCP, in his spin-based version obtained results very close to the FMLP short. From a practical standpoint, the proposed changes facilitate the implementation in real systems, when compared to the original proposals.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:45:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223492.pdf: 805066 bytes, checksum: 93d975d681991b781bea844cd7779943 (MD5) / Apresenta-se neste trabalho um estudo sobre estimacao de filas emtrafego urbano. Inicialmente, revisa-se alguns conceitos de trafego uteis ao entendimento do problema e apresentase de maneira concisa alguns dos modelos de dinamica de filas existentes juntamente com alguns dos sistemas de controle em tempo real que utilizam estes modelos. A partir deste estudo, e feita uma proposta de modelo de dinamica de filas horizontais que permite descrever o atraso veicular e a posicao do final da fila em uma via dotada de um detector veicular. O modelo proposto testado em duas configuracoes, uma delas com apenas um detector veicular na entrada da via, e outra com dois detectores veiculares, um na entrada e outro na saIda da via. Os resultados mostram a viabilidade do modelo para a segunda configuracao citada.

Orientador: Douglas Eduardo Zampieri / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GamarraRosado_VictorOrlando_D.pdf: 7395940 bytes, checksum: 959f760ba087d39843d3027bf426a6f0 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Um dos mais importantes requisitos na Robótica é a obtenção de precisão no posicionamento da extremidade livre de um manipulador. Este problema resulta ainda mais complexo quando se trata de Manipuladores flexíveis, os quais têm estruturas leves, atuadores pequenos, são rápidos e de grande alcance, e operam a altas velocidades. A flexibilidade inerente aumenta a instabilidade e reduz a precisão do sistema, motivo pelo qual toma-se necessário considerar estes efeitos na dinâmica quando o assunto é controle, exigindo assim o estudo de técnicas de controle bastante sofisticadas. Este trabalho trata especificamente da modelagem dinâmica e do controle em tempo real de um braço flexível, e a principal motivação é proporcionar um controlador simples e robusto de forma a evitar leis de controle mais complexas. Inicialmente, obtêm-se um modelo dinâmico reduzido através do método de elementos finitos e avaliam-se os efeitos da flexibilidade na performance do sistema através de simulação. Propõe-se uma estratégia de controle a qual está baseada na solução do problema de seguimento de trajetória. Esta estratégia se subdivide em dois estágios: i) Controle do modo rígido, e ii) Controle das perturbações, os quais controlam o movimento rígido e os deslocamentos, respectivamente. O sistema de controle utiliza o método de alimentação direta (jeedforward) para obter o movimento desejado, junto com o método de realimentação (jeedback) para efeito de estabilização da resposta do sistema. Com a finalidade de melhorar o comportamento do sistema, apresenta-se o método denominado Controle Ótimo LQ Generalizado, que utiliza o Filtro de Kalman como observador de estados, para a estimação do deslocamento. Descreve-se o "hardware" do sistema e a estrutura do programa de controle em tempo real, utilizados no protótipo experimental desenvolvido neste trabalho. As vibrações da extremidade livre são obtidas através de extensômetros elétricos, e os sinais de saída são realimentados ao atuador eliminando as vibrações devido à flexibilidade. Finalmente, implementam-se os algoritmos de controle neste protótipo e avalia-se o sistema através da comparação dos resultados da simulação e dos resultados experimentais / Abstract: One of the most important requirements in robotics is to obtain positioning accuracy in the manipulator's end effector. This problem results even more complex in Flexible manipulators, which present lightweight structure, smaller actuators, higher speed, large working volume, high mobility and the ability to carry heavy payloads. Flexibility effects noticeably limit the performance and increase the system instability, for that, attention must be taken into account both in the dynamic and controllevel, consequently it will be required more sophisticated control techniques. This research deals with dynamic modelling and control of a flexible arm specifically, where the main goal is to provide a simpIe and robust controller so that to avoid complex control laws. A reduced dynamic model is obtained by finite element method and the flexibility effects are evaluated through simulation. The control strategy proposed in this work is divided in two stages: i) Rigid control, and ii) Perturbation control, which control the rigid mode and the displacement respectively. The control system apply both, the feedforward method to obtain the desired movement and the feedback method to stabilize the system response. It is presented the Generalized LQ Optimal Contrai method in such away to improve the system performance, by the use of the Kalman filter as the state observer to estimate the displacements. It is also described the hardware of the system and the real-time control routines applied to the experimental prototype developed on this research. The vibrations of the end-effect can be measured by using strain gage, and output signals are fedback to driving motor for suppressing the vibrations due to the flexibility. Finally, it is implemented the control algorithms to the prototype and it is evaluated the system performance comparing the simulation and experimental results / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica