The purpose of this report was to examine a method for automatic maze solving by developing a robot that can find a specific target within a maze. On this basis, a Arduino based robot was constructed. The steering mechanism was constructed in a way that supports differential steering which enables zero radius turns which is preferred in narrow spaces. The intersection detection as well as the method for defining which type of intersection occurring was based on three distance sensor mounted in front and on the left and right side of the robot. The target detection was based on a IR sensor. A feedback controller was applied on the left Ultrasonic sensor enabling the robot to keep a reference distance to the wall. The feedback system also enabled the robot to straighten up when taking to big or small turns. The robot was able to both detect and define what kind of intersection occurring as well as detect the specific target. The execution of the correct operation by detected intersection was calculated to 80% - 100% and the target was found 100% out of the test made. The definition of ”correct operation” in this report was when the robot detected a intersection, and executed the operation that was in accordance with the implemented algorithm. The rotational error, that is the quantity of degrees from the desired turn angle, occurring when the robot executed different operations was calculated to 3.5◦ - 9.5◦ . The robot started to oscillate due to angles grater than 19.5◦ when the left distance sensor was facing the wall which made the robot less able to follow a path and straighten up. / Syftet med denna rapport var att undersöka en metod för automatiserad labyrintlösning genom att utveckla en robot som kan finna ett specifikt mål i en labyrint. På dessa grunder konstruerades en arduinobaserad robot. Styrmekanismen konstruerades på sådant sätt att differentialstyrning var möjlig vilket tillät svängar utan svängradie, vilket är att föredra vid trånga utrymmen. Vägkorsningsdetekteringen samt metoden för att bestämma vilken typ av vägkorsning som förekommer baserades på tre distansmätare. Dessa var monterade på robotens front samt på höger och vänster sida. Måldetekteringen var baserad på en IR sensor. Ett system medåterkoppling implementerades på den vänstra distansmätaren för att få roboten att hålla ett referensavstånd till väggen. Detta möjliggjorde även så att vägen kunde följas på ett optimalt sätt samt att roboten kunde rätas upp vid för stora eller för små tagna svängar. Roboten lyckades både detektera samt definiera vilken typ av vägkorsning som uppstod likväl som att detektera det specifika målet. Andelen utförda korrekta operationer vid detekterande av vägkorsning beräknades till 80% - 100% av fallen och målet detekterades 100% av gångerna vid det gjorda testerna. Definitionen av ”korrekt operaton ”i denna rapport var då roboten upptäckte en vägkorsning och utförde den operation som var i enlighet med den implementerade algoritmen. Rotationsfelet, det vill säga antalet grader från den önskade svängvinkeln, som uppstod vid de olika operationerna beräknades till 3.5◦ - 9.5◦ . Roboten började att oscillera vid vinklar större än 19.5◦ då den vänstra distansmätaren var vänd mot väggen vilket gjorde roboten mindre duglig att följa väggen samt att rätas upp.

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O presente trabalho pretende identificar o modelo ideal para um regulador eletrônico de velocidade por comutação de cargas de controle, com o intuito de baratear o investimento de implantação, e os custos de manutenção de uma microcentral hidroelétrica. Seguindo este mesmo objetivo de barateamento de custos, o trabalho mostra também que é possível se encontrar um tipo de turbina hidráulica e um tipo de máquina elétrica ideais para esta utilização. O trabalho faz a descrição dos vários tipos de turbinas utilizadas de acordo com as alturas de queda d\'agua e com as vazões que se enquadram dentro do conceito de microcentral. A seguir é abordado um estudo dos principais tipos de geradores elétricos, enfatizando-se aqueles que são mais viáveis para este tipo de aplicação. Depois é feita um descrição dos principais tipos de reguladores de velocidade, desde os clássicos eletromecânicos utilizados em centrais convencionais, até os chamados reguladores eletrônicos de velocidade que são utilizados tanto em centrais convencionais, como em microcentrais. Finalmente, faz-se um modelo matemático para uma microcentral a partir de simplificações de um modelo de uma central convencional para compará-lo com modelo identificado a partir dos ensaios realizados em campo. / This present work deals with micro hydropower electric systems and has its enphasis on the study of the turbine speed regulation by a electronic system. The proposed speed regulator is of local commutation type, where the constant speed is achieved by the constant demand of energy from the generator. The study presents a bibliographical revision seting up the state of art on micro-hydropower. Following this revision, the system modelling is studied. Theoretical and practical results are used the system modelling. Substancial cost reduction may be achieved using this technology in many ways: civil engineering works; elimination of the conventional turbine speed governor - not only because the governor is itself an expensive item, but because its removal permits simplification of the turbine, particularly where high efficiency is not a dominant concern. The simplified turbine design may lend itself to large-volume production at low unit cost, or it may permit manufacture in a Third World workshop using local labour and readily available materials. Finnaly this work implements a PID controller for regulation the system frequency.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnnaGCDR_DISSERT.pdf: 3532011 bytes, checksum: b6ce5f651948f14b8ec7b9bf36848c0d (MD5) Previous issue date: 2011-06-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Hypertension is a dangerous disease that can cause serious harm to a patient health. In some situations the necessity to control this pressure is even greater, as in surgical procedures and post-surgical patients. To decrease the chances of a complication, it is necessary to reduce blood pressure as soon as possible. Continuous infusion of vasodilators drugs, such as sodium nitroprusside (SNP), rapidly decreased blood pressure in most patients, avoiding major problems. Maintaining the desired blood pressure requires constant monitoring of arterial blood pressure and frequently adjusting the drug infusion rate. Manual control of arterial blood pressure by clinical personnel is very demanding, time consuming and, as a result, sometimes of poor quality. Thus, the aim of this work is the design and implementation of a database of tuned controllers based on patients models, in order to find a suitable PID to be embedded in a Programmable Integrated Circuit (PIC), which has a smaller cost, smaller size and lower power consumption. For best results in controlling the blood pressure and choosing the adequate controller, tuning algorithms, system identification techniques and Smith predictor are used. This work also introduces a monitoring system to assist in detecting anomalies and optimize the process of patient care. / A hipertens?o arterial ? uma doen?a perigosa que pode causar danos graves a sa?de do paciente. Em algumas situa??es a necessidade de controlar essa press?o ? ainda maior, como em procedimentos cir?rgicos e em pacientes p?s-cirurgicos em que para diminuir as chances de uma complica??o, ? necess?rio reduzir a press?o arterial o mais r?pido poss?vel. A infus?o cont?nua de drogas vasodilatadoras, como o nitroprussiato de s?dio (NPS), reduz rapidamente a press?o arterial na maioria dos pacientes, evitando problemas maiores. Manter a press?o arterial pretendida exige um monitoramento constante e um ajuste frequente na taxa de infus?o da droga. O controle manual desse procedimento feito por um profissional ? muito desgastante, demorado e, como resultado, muitas vezes de m? qualidade. Desta forma, o objetivo desse trabalho ? o projeto e implementa??o de um banco de controladores sintonizados e baseados em modelos de pacientes, visando encontrar o PID adequado para ser embarcado em uma placa de circuito integrado program?vel (PIC), uma vez que um PIC possui um custo reduzido, tamanho menor e consumo menor de energia. Para obter melhores resultados no controle da press?o arterial e escolha do controlador mais adequado s?o utilizados algoritmos de sintonia, t?cnicas de identifica??o de sistemas e preditor de Smith. O presente trabalho tamb?m apresenta um sistema de monitoramento que auxilia na detec??o de anomalias e agiliza o processo de atendimento ao paciente.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BriggidaDM.pdf: 1596693 bytes, checksum: 9715f450449b483eb851c1d730270c57 (MD5) Previous issue date: 2009-08-28 / The rotary dryer is one of the most used equipments in processing industries. Its automatic control mode of operation is important specially to keep the moisture content of the final product in the desired value. The classical control strategies, like PID (proportional integral derivative) control, are largely used in the industrial sector because of its robustness and because they are easy to be implemented. In this work, a data acquisition system was implemented for monitoring the most relevant process variables, like: both inlet and outlet drying air temperature, dryer rotation, outlet air speed and humidity, and mass of the final product. Openloop tests were realized to identify a mathematical model able to represent the drying process for the rotary system. From this model, a PID controller was tuned using a direct synthesis method, assuming a first order trajectory. The PID controller was implemented in the system in order to control the inlet drying air temperature. By the end, closedloop tests (operating in automatic mode) were realized to observe the controller performance, and, after setting the best tune, experiments were realized using passion fruit seeds as raw material. The experiments realized in closedloop showed a satisfactory performance by the implemented control strategy for the drying air temperature of the rotary system / O secador rotat?rio ? um dos equipamentos amplamente utilizados nas ind?strias de processamento. Sua opera??o em modo de controle autom?tico ? importante para manter, principalmente, a umidade do produto final na especifica??o de interesse. As estrat?gias de controle cl?ssicas, tais como o controle PID (proporcional integral derivativo), s?o largamente utilizadas no setor industrial devido ? sua robustez e facilidade de implementa??o. Neste trabalho foi implementado um sistema de aquisi??o de dados para o monitoramento das vari?veis mais relevantes do processo de secagem, tais como: temperatura do g?s na entrada e na sa?da do secador, rota??o do tambor, velocidade e umidade do ar na sa?da do secador, e massa do produto final. Testes em malha aberta foram realizados para identificar um modelo matem?tico capaz de representar o processo de secagem no sistema rotat?rio. A partir deste modelo, o controlador PID foi sintonizado utilizando o m?todo de s?ntese direta e admitindo uma trajet?ria de primeira ordem. O controlador PID foi implementado no sistema com o objetivo de controlar a temperatura do ar de secagem na alimenta??o do secador. Por fim, testes em malha fechada (operando em modo autom?tico) foram realizados para observar o desempenho do controlador e, com a melhor sintonia definida, experimentos com a mat?riaprima, rejeito de maracuj?, se procederam. Os ensaios realizados em malha fechada permitiram verificar um desempenho satisfat?rio da estrat?gia de controle implementada para a temperatura do ar de secagem do sistema rotat?rio

O presente trabalho pretende identificar o modelo ideal para um regulador eletrônico de velocidade por comutação de cargas de controle, com o intuito de baratear o investimento de implantação, e os custos de manutenção de uma microcentral hidroelétrica. Seguindo este mesmo objetivo de barateamento de custos, o trabalho mostra também que é possível se encontrar um tipo de turbina hidráulica e um tipo de máquina elétrica ideais para esta utilização. O trabalho faz a descrição dos vários tipos de turbinas utilizadas de acordo com as alturas de queda d\'agua e com as vazões que se enquadram dentro do conceito de microcentral. A seguir é abordado um estudo dos principais tipos de geradores elétricos, enfatizando-se aqueles que são mais viáveis para este tipo de aplicação. Depois é feita um descrição dos principais tipos de reguladores de velocidade, desde os clássicos eletromecânicos utilizados em centrais convencionais, até os chamados reguladores eletrônicos de velocidade que são utilizados tanto em centrais convencionais, como em microcentrais. Finalmente, faz-se um modelo matemático para uma microcentral a partir de simplificações de um modelo de uma central convencional para compará-lo com modelo identificado a partir dos ensaios realizados em campo. / This present work deals with micro hydropower electric systems and has its enphasis on the study of the turbine speed regulation by a electronic system. The proposed speed regulator is of local commutation type, where the constant speed is achieved by the constant demand of energy from the generator. The study presents a bibliographical revision seting up the state of art on micro-hydropower. Following this revision, the system modelling is studied. Theoretical and practical results are used the system modelling. Substancial cost reduction may be achieved using this technology in many ways: civil engineering works; elimination of the conventional turbine speed governor - not only because the governor is itself an expensive item, but because its removal permits simplification of the turbine, particularly where high efficiency is not a dominant concern. The simplified turbine design may lend itself to large-volume production at low unit cost, or it may permit manufacture in a Third World workshop using local labour and readily available materials. Finnaly this work implements a PID controller for regulation the system frequency.

Orientador: Flavio Vasconcelos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T16:12:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carulo_MarcelleFernanda_D.pdf: 2245621 bytes, checksum: 8f61c0294f8869a9c447fc5eaf81d6b7 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A crescente utilização do biodiesel como combustível renovável e, principalmente, as situações de operação transiente, de característica complexa e não-linear, motivaram a implementação de um controlador digital avançado neste processo. O controlador avançado foi implementado em computador através de um sistema de comunicação digital, visando manter a temperatura da mistura reacional em 50 °C. A temperatura é uma variável importante deste processo devido à influência direta na taxa de conversão do óleo em biodiesel. Óleo de soja foi utilizado como fonte de ácidos graxos, além do uso do álcool etílico anidro e ácido sulfúrico como reagentes. A reação química foi acompanhada durante 1 hora de batelada visando assegurar uma boa conversão do óleo (acima de 90%). Neste trabalho, além do controlador avançado também foi implementado o controlador PID. Os parâmetros de sintonia do controlador PID foram obtidos em malha aberta e auxiliaram a sintonia do controlador fuzzy. Durante a etapa de sintonia fina do controlador fuzzy foram alteradas as funções de pertinência, o universo de discurso e a base de regras. A implementação do controlador fuzzy apresentou-se como uma ferramenta apropriada para o controle da temperatura reacional devido às complexidades advindas das variações dos parâmetros deste processo. A análise comparativa do desempenho dos controladores fuzzy e PID aplicados à produção de biodiesel comprovaram isso. O uso do controlador fuzzy reduziu o consumo de energia elétrica durante a batelada em 10% quando comparado ao parâmetro obtido para o controlador PID e também reduziu o tempo necessário para atingir a máxima conversão do óleo em biodiesel em 15 min / Abstract: The increasing use of biodiesel as a renewable fuel, and mainly because of their nonlinearity and time varying properties this work aimed the implementation and the development of an automation system based in fuzzy logic. In this work, the fuzzy controller is applied in the maintenance of the temperature of bulk at 50?C, using digital system. The control of the temperature in this process is important to guarantee the final quality of biodiesel. Soybean oil was used like source of fatty acids, ethanol and sulfuric acid were used like reagents. This reaction occured during an hour to can achieved high conversion (above 90%). The PID controller tuning parameters were obtained via open-loop experiments. The tuning the fuzzy controller can be achieved by modifying the rules, the discurse universe and the pertinence functions. Due the complexity and the nonlinearity of this reaction, the results of this study showed the effectiveness of fuzzy controller. The fuzzy controller reduced the energy consumption (10% smaller) and the batch time (15 min smaller) when compared to a PID controller / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

The master thesis deals with the implementation of higher controllers to the commonly used practice in the automation of technological processes. It uses the DCS system from Siemens - PCS 7 and its advanced APC (Advanced Process Control) library. The aim of this master thesis is a theoretical summary of resources and available tools for real-time deployment. The master thesis briefly introduces the Siemens PCS 7 DCS system and the APC library tools (functional blocks). For these types of regulators, their proper use is discussed.

This diploma thesis describes the piezoelectric phenomenon and its use for positioning with nanometric precision in laboratory use. In the thesis is description of direct and indirect piezoelectric phenomenon, various types of piezoelectric actuators and ways of their control with the aim of eliminating their hysteresis. The goal is to design a controller for piezo actuator built in the three-axis nanometric manipulator Thorlabs MAX341/M.

The thesis deals with the design, realisation and functional verification of an electronic cruise control unit. Required inputs, outputs and controller of the control unit are identified first. The design and layout of the electronical components, including the processor, power supply and other necessary hardware is discussed. The algorithm for the control unit is developed in C/C++ and thoroughly analysed. The functionality of the cruise control unit equipped with the algorithm is verified through a case study performed on a combustion engine.