Baigiamojo magistro darbo tiriamasis objektas – intelektinė tiesiaeigė elektros pavara. Tyrimo tikslas – ištirti tiesiaeigę elektros pavarą, valdoma neraiškiuoju reguliatoriumi. Uždaviniai – sudaryti intelektinės tiesiaeigės pavaros kompiuterinį modelį gauti ir ištirti imitacijos rezultatus, juos palyginti su tokia pačia PI reguliatoriumi valdoma pavara. Literatūros analizės dalyje išnagrinėtas neraiškiosios logikos panaudojimas valdant elektros pavaras. Pateikiami straipsniai, kuriose aprašomos elektros pavarų valdymo galimybės panaudojant neraiškiosios logikos reguliatorius. Teorinėje dalyje išnagrinėjamos tiesiaeigės pavaros, pateikiamos jų taikymo apžvalga ir panaudojimo galimybės. Taip pat išanalizuojamos neraiškiosios valdymo sistemos, jų sudarymo principai ir panaudojimas reguliatoriuose. Aptariami tiesiaeigių elektros pavarų valdymo būdai. Tiriamojoje dalyje sukurtas tiesiaeigės pavaros kompiuterinis modelis, suprojektuotas neraiškusis reguliatorius, gauti imitacijos rezultatai. Rezultatams palyginti sudarytas pavaros modelis naudojant PI reguliatorių. Gauti rezultatai ištirti ir palyginti. Išnagrinėjus tiesiaeigės asinchroninės pavaros imitavimo rezultatus pateikiamos išvados ir pasiūlymai. Darbą sudaro 7-ios dalys: įvadas, literatūros analizė, tyrimo tikslas ir uždaviniai, teorinė dalis, tiriamoji dalis, apibendrinančioji dalis, naudotos literatūros šaltinių sąrašas. Darbo apimtis – 65 psl. teksto be priedų, 43 iliustr., 2 lent., 37 bibliografiniai šaltiniai, iš jų... [toliau žr. visą tekstą] / Research subject of master thesis is intelligent linear electric drive. Objective of the study - to investigate linear electric actuator, controlled with Fuzzy controller. Tasks - create computer model of intellectual linear drive, to investigate the simulation results and compare them with the same drive which controlled with PI controller. In the literary analysis part usage of Fuzzy logic in the electric drives control has been examined. Articles with description of the electric drive control features using Fuzzy logic controller have been given. In the theoretical part the linear actuators are analyzed, the review of the application and their usability was given. Also are analyzed Fuzzy control systems, their creation principles and usage in the regulators. The linear electric drive control methods are discussed. In the research part computer model of the linear drive has developed, designed Fuzzy controller, analyzed simulation results. For results comparing the model with PI controller has designed. The results obtained are examined and compared. After examination results of the linear induction drive simulation the conclusions and recommendations are given. The work consists of seven parts: introduction, literature review, the study aims and objectives, the theoretical part, research, generalization and used references. Thesis volume - 65 pages text without appendixes, 43 pictures, 2 tables, 37 bibliographical sources, including internet links 10. Appendixes are... [to full text]

Nos últimos anos, tem havido grande interesse em estudar manipuladores paralelos, aplicados principalmente em simuladores de voo, com seis graus de liberdade. O interesse em estruturas cinemáticas paralelas é motivado por sua alta rigidez e excelente capacidade de posicionamento em relação às estruturas cinemáticas seriais. Além disso, como os atuadores são posicionados em uma base, eles podem ser aplicados em cargas pesadas e ainda apresentam baixo consumo de energia, tendo em vista que vários atuadores atuam simultaneamente no mesmo corpo. A presente tese apresenta o projeto de três controladores, sendo eles, o controlador H infinito com realimentação de saída, o controlador PID e o controlador Fuzzy, com isto, esta metodologia poderá ser empregada na construção de um futuro simulador de voo. O modelo dos atuadores foi obtido através de uma entrada degrau de tensão nos motores, medindo os seus deslocamentos através dos encoders acoplados, individualmente, a cada um dos respectivos eixos dos motores. Sabendo-se a relação de transmissão do mecanismo de movimento entre o motor e cada haste dos atuadores obtém-se o deslocamento de cada haste a partir da rotação de cada motor medida pelo correspondente encoder e com isso obtém-se o modelo matemático de cada atuador em conjunto com seu sistema de transmissão. Entretanto, na prática, cada atuador é ligeiramente diferente dos outros, o que leva a comportamento e desempenho diferentes entre si. Isso afeta o comportamento da plataforma fazendo com que a trajetória final desejada não possa ser seguida adequadamente, algo que é extremamente necessário em simuladores de voo. Assim, uma das contribuições importantes deste trabalho é, em primeiro lugar, apresentar uma metodologia de padronização das respostas dos atuadores de modo a que todos eles tenham no final, um comportamento igual o mais próximo possível, particularmente em termos de velocidade e de posicionamento. Com os dados da cinemática e da dinâmica da plataforma compondo o modelo completo do sistema foram realizadas várias simulações que aplicadas na plataforma de Stewart real validaram o modelo e mostraram a eficiência das técnicas de controle aplicadas no controle de posição e orientação da plataforma. Para validar o projeto da Plataforma de Stewart como uma possível base de movimento de um simulador de voo, foi implementada a dinâmica longitudinal e lateral de um Boeing 747-100, e com o auxilio de um sensor inercial Xsens® MTi-G, foram realizadas as medições dos ângulos de Euler da Plataforma. Os resultados obtidos pelos três controladores foram satisfatórios e ilustram o desempenho e a robustez da metodologia proposta. / In recent years there has been great interest in studying parallel manipulators, mainly applied in flight simulators, with six degrees of freedom. The interest in parallel kinematic structures is motivated by its high stiffness and excellent positioning capability in relation to serial kinematic structures. Furthermore, since the actuators are positioned on a base, they can handle heavy loads and also have low power consumption, considering that several actuators act on the same platform. This thesis presents the design of three controllers, which are, H-infinity controller with output feedback, PID controller and Fuzzy controller, so that this methodology can be employed in building a future flight simulator. The actuators models were obtained by a step voltage input to the engines and measuring their displacements by the encoders that are coupled to each of the respective axes of the motors. Knowing the relation from the motion transmission mechanism between the motor and the spindle of each actuator, the displacement of each spindle is obtained from the rotation of each motor measured by the corresponding encoder and thus we obtain the mathematical model of each actuator together with its transmission system. However, in practice, each actuator is slightly different from others, which leads to different behavior and performance of each. This affects the behavior of the platform making the final desired trajectory cannot be properly followed something that is extremely necessary in flight simulators. Thus, one of the important contributions of this work is first to present a methodology to standardize the actuators responses so that they all have in the end a behavior equal a close as possible, particularly in terms of velocity and positioning. With the kinematics data and platform dynamics composing the complete system model, several simulations applied to the real Stewart Platform validate the model and show the effectiveness of control techniques applied to control the position and orientation of the platform. In order to validate the Stewart Platform design as a possible base for a motion flight simulator, the longitudinal and lateral dynamics of a Boeing 747-100 model were implemented, and with the aid of an inertial sensor Xsens® MTi-G, measurements of the Euler angles of the platform were performed. The results obtained by the three controllers were satisfactory and illustrate the performance and robustness of the proposed methodology.

Submitted by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-03-28T22:17:06Z No. of bitstreams: 1 AllisonCC_DISSERT.pdf: 23495470 bytes, checksum: 71481acfb5946c94f60433199d92a734 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T16:53:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AllisonCC_DISSERT.pdf: 23495470 bytes, checksum: 71481acfb5946c94f60433199d92a734 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2018-06-18T17:02:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AllisonCC_DISSERT.pdf: 23495470 bytes, checksum: 71481acfb5946c94f60433199d92a734 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T17:02:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AllisonCC_DISSERT.pdf: 23495470 bytes, checksum: 71481acfb5946c94f60433199d92a734 (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / The reduction of power consumption and operational costs in petroleum industry has become an increasingly concernment in the last years. Due to that the search for new petroleum production methods and the use of process controlling techniques integrated to its artificial lift systems for optimizing that process plays a main role, and the development of well pump controllers is the main study object. The work proposes the implementation of a control system for oil wells equipped with ESP (Electrical Submersible Pumping), having as main methodology the use of the Arduino® Platform. The desired result is the development of a low cost oil pump controller system, with software technology which brings easy configuration and remote operation, and validation of its use in a real oil well. The main goals are the cost reduction through the use of inexpensive hardware, and the the increase of developing speed by migrating to a higher level programming language, both compared to current well pumping controller solutions, based on use of PLC (Programmable Logic Controller). Other than that, the proposal represents a big step for the dissemination of open hardware philosophy for the petroleum production process control, opening doors for incoming implementation of new controllers for other artificial lift methods / A redução de consumo energético e do custo operacional na indústria de petróleo vem se tornando uma preocupação cada vez maior ao longo dos últimos anos. Nesse contexto a busca por novos métodos de produção de petróleo e a utilização de técnicas de controle integradas aos sistemas de elevação artificial para a otimização desse processo exercem um importante papel, e o desenvolvimento de controladores de bombeio é o principal objeto de estudo. O trabalho propõe a implementação de um sistema de controle para poços equipados com BCS (Bombeio Centrífugo Submerso), tendo como metodologia base o uso da plataforma Arduino®. O resultado desejado é o desenvolvimento de um sistema de controle de bombeio de baixo custo, com tecnologia de software que contemple fácil configuração e operação remota, e a validação do seu uso em um poço produtor de petróleo real. Os objetivos principais são a redução de custos através da utilização de hardware mais econômico, e a aceleração do desenvolvimento devida à migração para uma linguagem de programação de mais alto nível, ambos em relação às soluções de controle de bombeio atuais, baseadas no uso de CLP (Controlador Lógico Programável). Além disso, a proposta representa um grande passo para a disseminação do uso da filosofia de hardware livre para controle do processo de produção de petróleo, abrindo portas para a implementação de novos controladores para outros métodos de elevação / 2018-03-28

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-27Bitstream added on 2014-06-13T19:55:32Z : No. of bitstreams: 1 faria_ct_me_ilha.pdf: 2001879 bytes, checksum: 8c06397bc7d8057b53383eaa08ea1d01 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O projeto de aeronaves convencionais, em geral, apresentam uma série de dificuldades de se realizar de maneira eficiente um amplo número de missões, uma vez que para atender esses requisitos estas aeronaves deveriam ser capazes de realizar grandes alterações em sua geometria. Surge então um novo conceito de projeto de aeronaves, as chamadas aeronaves adaptativas, as quais são capazes de alterar sua geometria, de modo a adaptar a aeronave a um dado tipo de missão. Este novo conceito se tornou ainda mais atrativo com os avanços tecnológicos promovidos pelo estudo de novos materiais, os chamados materiais inteligentes, que apresentam alta densidade de energia, vantagem que leva a uma redução de peso nos mecanismos atuados desta maneira. Este trabalho apresenta um novo modelo adaptativa, utilizando fios atuadores de ligas de memória de forma para realizar uma rotação relativa entre duas seções de um aerofólio, este mecanismo possibilitaria a variação da linha de arqueamento de uma seção aeronáutica. Neste trabalho uma modelagem matemática para se descrever o comportamento deste sistema é apresentada, bem como um modelo aerodinâmico para se verificar o comportamento do sistema em funcionamento. Um controlador do tipo nebuloso é ainda projetado para se controlar a forma do perfil, e ensaios experimentais são conduzidos para se verificar a modelagem termo-mecânica apresentada. / Conventional airplane design, in general, has a large difficulty to attend in an efficient way several mission requirements, once that to attend these requirements the airplane has to perform great shape changes in its structure. Motivated by this problem a new concept in airplane design arise, one called morphing airplanes, which are air vehicles capable of changing its shape to adapt it self to a defined mission. This new concept became even more attractive with the development of active smart material, which can be a high power density actuator, reducing the weight of such morphing mechanism. This work proposes a novel model for morphing wings, using a pair of shape memory alloy wires to create a rotation between two wing sections, this mechanism allows the airfoil to change its camber line. A mathematical model is derived to describe the thermo-mechanical structure behavior, and also an aerodynamic model is investigated. A fuzzy controller is designed to control the system shape, and some experimental tests are used to verify the thermo-mechanical modeling proposed.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielLM_DISSERT.pdf: 2854264 bytes, checksum: 7dab37a82a8722342102681fd9fbdda2 (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Foundation Fieldbus Industrial networks are the high standard technology which allows users to create complex control logic and totally decentralized. Although being so advanced, they still have some limitations imposed by their own technology. Attempting to solve one of these limitations, this paper describes how to design a Fuzzy controller in a Foundation Fieldbus network using their basic elements of programming, the functional blocks, so that the network remains fully independent of other devices other than the same instruments that constitute it. Moreover, in this work was developed a tool that aids this process of building the Fuzzy controller, setting the internal parameters of functional blocks and informing how many and which blocks should be used for a given structure. The biggest challenge in creating this controller is exactly the choice of blocks and how to arrange them in order to effectuate the same functions of a Fuzzy controller implemented in other kind of environment. The methodology adopted was to divide each one of the phases of a traditional Fuzzy controller and then create simple structures with the functional blocks to implement them. At the end of the work, the developed controller is compared with a Fuzzy controller implemented in a mathematical program that it has a proper tool for the development and implementation of Fuzzy controllers, obtaining comparatives graphics of performance between both / As redes industriais Foundation Fieldbus s?o redes com alto padr?o de tecnologia que permitem que usu?rios criem l?gicas de controle complexas e totalmente descentralizadas. Mesmo sendo t?o avan?adas, elas ainda possuem algumas limita??es impostas pela sua pr?pria tecnologia. Tentando solucionar uma destas limita??es, este trabalho descreve como estruturar um controlador Fuzzy dentro de uma rede Foundation Fieldbus utilizando seus elementos b?sicos de programa??o, os blocos funcionais, de forma que a rede continue sendo totalmente independente de qualquer outro dispositivo que n?o os pr?prios instrumentos que a constituem. Al?m disso, no decorrer do trabalho foi desenvolvida uma ferramenta que auxilia este processo de constru??o do controlador Fuzzy, configurando os par?metros internos aos blocos funcionais e informando quantos e quais blocos devem ser utilizados para determinada estrutura. O maior desafio em criar este controlador est? justamente na escolha dos blocos e em como arranj?-los de forma a efetuarem as mesmas fun??es de um controlador Fuzzy implementado em outro tipo de ambiente. A metodologia adotada foi dividir cada uma das fases de um controlador Fuzzy tradicional e ent?o criar estruturas simples com os blocos funcionais para implement?-las. Ao final do trabalho, o controlador desenvolvido ? comparado com um controlador Fuzzy implementado em uma programa matem?tico que possui uma ferramenta pr?pria para cria??o e execu??o de controladores Fuzzy, obtendo gr?ficos comparativos de desempenho entre ambos

Nos últimos anos, tem havido grande interesse em estudar manipuladores paralelos, aplicados principalmente em simuladores de voo, com seis graus de liberdade. O interesse em estruturas cinemáticas paralelas é motivado por sua alta rigidez e excelente capacidade de posicionamento em relação às estruturas cinemáticas seriais. Além disso, como os atuadores são posicionados em uma base, eles podem ser aplicados em cargas pesadas e ainda apresentam baixo consumo de energia, tendo em vista que vários atuadores atuam simultaneamente no mesmo corpo. A presente tese apresenta o projeto de três controladores, sendo eles, o controlador H infinito com realimentação de saída, o controlador PID e o controlador Fuzzy, com isto, esta metodologia poderá ser empregada na construção de um futuro simulador de voo. O modelo dos atuadores foi obtido através de uma entrada degrau de tensão nos motores, medindo os seus deslocamentos através dos encoders acoplados, individualmente, a cada um dos respectivos eixos dos motores. Sabendo-se a relação de transmissão do mecanismo de movimento entre o motor e cada haste dos atuadores obtém-se o deslocamento de cada haste a partir da rotação de cada motor medida pelo correspondente encoder e com isso obtém-se o modelo matemático de cada atuador em conjunto com seu sistema de transmissão. Entretanto, na prática, cada atuador é ligeiramente diferente dos outros, o que leva a comportamento e desempenho diferentes entre si. Isso afeta o comportamento da plataforma fazendo com que a trajetória final desejada não possa ser seguida adequadamente, algo que é extremamente necessário em simuladores de voo. Assim, uma das contribuições importantes deste trabalho é, em primeiro lugar, apresentar uma metodologia de padronização das respostas dos atuadores de modo a que todos eles tenham no final, um comportamento igual o mais próximo possível, particularmente em termos de velocidade e de posicionamento. Com os dados da cinemática e da dinâmica da plataforma compondo o modelo completo do sistema foram realizadas várias simulações que aplicadas na plataforma de Stewart real validaram o modelo e mostraram a eficiência das técnicas de controle aplicadas no controle de posição e orientação da plataforma. Para validar o projeto da Plataforma de Stewart como uma possível base de movimento de um simulador de voo, foi implementada a dinâmica longitudinal e lateral de um Boeing 747-100, e com o auxilio de um sensor inercial Xsens® MTi-G, foram realizadas as medições dos ângulos de Euler da Plataforma. Os resultados obtidos pelos três controladores foram satisfatórios e ilustram o desempenho e a robustez da metodologia proposta. / In recent years there has been great interest in studying parallel manipulators, mainly applied in flight simulators, with six degrees of freedom. The interest in parallel kinematic structures is motivated by its high stiffness and excellent positioning capability in relation to serial kinematic structures. Furthermore, since the actuators are positioned on a base, they can handle heavy loads and also have low power consumption, considering that several actuators act on the same platform. This thesis presents the design of three controllers, which are, H-infinity controller with output feedback, PID controller and Fuzzy controller, so that this methodology can be employed in building a future flight simulator. The actuators models were obtained by a step voltage input to the engines and measuring their displacements by the encoders that are coupled to each of the respective axes of the motors. Knowing the relation from the motion transmission mechanism between the motor and the spindle of each actuator, the displacement of each spindle is obtained from the rotation of each motor measured by the corresponding encoder and thus we obtain the mathematical model of each actuator together with its transmission system. However, in practice, each actuator is slightly different from others, which leads to different behavior and performance of each. This affects the behavior of the platform making the final desired trajectory cannot be properly followed something that is extremely necessary in flight simulators. Thus, one of the important contributions of this work is first to present a methodology to standardize the actuators responses so that they all have in the end a behavior equal a close as possible, particularly in terms of velocity and positioning. With the kinematics data and platform dynamics composing the complete system model, several simulations applied to the real Stewart Platform validate the model and show the effectiveness of control techniques applied to control the position and orientation of the platform. In order to validate the Stewart Platform design as a possible base for a motion flight simulator, the longitudinal and lateral dynamics of a Boeing 747-100 model were implemented, and with the aid of an inertial sensor Xsens® MTi-G, measurements of the Euler angles of the platform were performed. The results obtained by the three controllers were satisfactory and illustrate the performance and robustness of the proposed methodology.

Cette thèse est consacrée à l'évaluation de la fiabilité d’une caravane de véhicules intelligents avec les principaux objectifs de fournir une méthode pour évaluer et améliorer la sécurité des ITS. Après examen de l'évolution des ITS et DSRC, la fiabilité/qualité de service (QoS) de transmission de bout-en-bout des communications courtes est analysée. Ensuite, les effets de la transmission et QoS sur le système de commande PID et flou sont étudiés respectivement.D'abord, Les méthodes de protection des données utilisées dans le protocole Bluetooth sont analysées en termes de fiabilité. Un modèle de performance du nœud est construit pour les différentes distributions de temps de service du nœud. Ainsi, chaque nœud dans le réseau peut surveiller directement la qualité de service du nœud à tout moment. Basé sur ce modèle, un protocole de routage ad hoc (NPDSR) est proposé. Ce protocole présente les avantages de maintenir la qualité de service requise de la communication, et des économies de routage.Deuxièmement, les effets sur les systèmes de contrôle, en termes de retards et de pertes, sont analysés en utilisant la méthode mathématique et statistique. Des fonctions descriptives pour les contrôleurs flous de types Mamdani et T-S sont fournies, et la stabilité du contrôleur multi-flou avec un retard de communication est analysée à l'aide des lieux de Nyquist.Enfin, en perspective, l’utilisation possible de NS-2 sur le modèle de simulation et de vérification est discutée, ce qui s’avère intéressant pour simuler des protocoles différents. En outre, il peut être connecté avec Simulink permettant une meilleure analyse de performances des systèmes de contrôle en réseau / This PhD thesis is dedicated to the reliability assessment for intelligent vehicles platoon with the main aim of providing an approach to evaluate and enhance the safety of ITS. After a review of developments of ITS and DSRC, the reliability/QoS of end-to-end transmission of short range communication is analyzed. Then, the effects of transmission QoS on PID sampling control system and fuzzy control system are studied respectively.At first, The data protection methods used in Bluetooth communication protocol are analyzed for the data reliability. A node performance model is built, suitable for different distributions of service time of the node. Hence, a node in the network can monitor the QoS of the node by itself at any time. Based on this model, a QoS-aware ad hoc routing protocol (NPDSR) is proposed. This protocol has the advantages in maintaining requested QoS of communication, and it has less routing overhead.Secondly, for the effects on the control systems, time delay and loss are both discussed using mathematical and statistical simulation methods. Describing functions for both Mamdani and T-S type fuzzy controllers are provided. The stability of multi-fuzzy controller with communication delay is analyzed using Nyquist stability plots.Finally, in the perspective, the possible use of NS-2 on the model simulation and verification has been discussed, which is powerful in simulating different behavior of protocols, routing protocol comparisons. Also, it can be connected with Simulink to enhance performance the simulation of network control systems

[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.

Mechatronic Ski Bindings are the most promising technical solution to reduce knee injuries in alpine skiing. The key to a successful system is the algorithm controlling the bindings adaption of the retention values. A fuzzy controller has advantages compared to classical controllers due to missing information about injury mechanisms and the complex dynamics of the skier. We present a controller structure and test it using the injury case reported in the literature. / Mechatronische Skibindungen sind die vielversprechendste technische Lösung zur Reduzierung von Knieverletzungen im alpinen Skisport. Der Schlüssel zu einem erfolgreichen System ist der Algorithmus, der die Anpassung der Bindungen an die Haltewerte steuert. Ein Fuzzy-Regler hat Vorteile gegenüber klassischen Reglern, da Informationen über Verletzungsmechanismen und die komplexe Dynamik des Skifahrers fehlen. Wir stellen eine Reglerstruktur vor und testen sie anhand eines in der Literatur beschriebenen Verletzungsfalls.

O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema de carga e descarga de baterias de chumbo-ácido para sistemas de geração distribuída acoplada a um conjunto de painéis fotovoltaicos e conectada à rede elétrica. O conjunto de painéis opera de forma a maximizar a energia gerada através de um algoritmo MPPT (Maximum Power Point Tracking) e a rede elétrica opera como rota para o excedente produzido pelos painéis. Para que a bateria possa ser carregada e descarregada com eficiência evitando sobrecargas e descarregamentos profundos, uma metodologia de estimação do estado de carga da bateria é implementada visando um controle mais eficiente (maximizando a vida útil da bateria) e um melhor aproveitamento da energia armazenada. Para o gerenciamento da carga e descarga do banco de baterias é utilizada uma topologia bidirecional (Boost-Buck) com controlador fuzzy P+I para estabilização de corrente ou tensão. Em relação à técnica de controle para o sistema PV, um controlador PI clássico é utilizado para regular a tensão terminal e ponto de máxima potência que é definido por um algoritmo de perturbação e observação (P&O). Para validar os controladores e os modelos teóricos desenvolvidos é construído um protótipo do sistema. São analisados, também, o comportamento do sistema de carga das baterias e painel fotovoltaico sob condições extremas como queda abrupta de irradiação solar, desconexão inesperada dos painéis e mudanças no ponto ótimo de funcionamento dos mesmos. / The present work aims to develop a system of charging and discharging lead-acid batteries for distributed generation connected to a set of photovoltaic panels, and used in grid connected applications. The set of panels operates to maximize the energy produced by means of an MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm and the power grid absorbs the extra power produced by the panels. For charging and discharging the battery pack and to prevent overload and deep discharge, a methodology for estimating the state of charge is implemented in order to obtain an efficient control technique (maximizing battery life), and more efficient use of the stored energy. To manage the charging and discharging of the battery bank a bidirectional topology (Boost-Buck) with fuzzy P+I controller for stabilization of current or voltage is used. To regards the PV control technique, a classical PI controller is employed to regulate the PV terminal voltage, and the maximum power point is determined by a perturb and observe (P&O) algorithm. To validate the controllers and the theoretical models developed is built a prototype system, and analyzed the behavior of the batteries charger and photovoltaic panel under extreme environmental conditions such as abrupt decrease of solar irradiation, unexpected panels disconnection and changes of the maximum power point of the panels.