Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-12-15T18:17:50Z No. of bitstreams: 1 2007_AndersonPereiraCorreia.PDF: 4567660 bytes, checksum: e8273964830740664b2a94696de3d0f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-01-07T00:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AndersonPereiraCorreia.PDF: 4567660 bytes, checksum: e8273964830740664b2a94696de3d0f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-07T00:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AndersonPereiraCorreia.PDF: 4567660 bytes, checksum: e8273964830740664b2a94696de3d0f9 (MD5) Previous issue date: 2007-06 / Este trabalho descreve a implementação de uma plataforma baseada em arquitetura reconfigurável e conceitos de instrumentação virtual aplicados á implementação do controle de um carro, que inclui tarefas de controle relacionado à direção, câmbio, acelerador, freio e embreagem. A novidade desta aproximação é o uso de ambos os sistemas reconfigurável (para desenvolver o controlador do carro) e instrumentação virtual permite desenvolver uma abstração de alto-nível em um ambiente de teste e simulação. O sistema de controle do carro foi desenvolvido em um microprocessador com vários periférico embarcados na FPGA (Field Programmable Gate Array). A comunicação entre o sistema de controle baseado na FPGA para o carro é realizado por um módulo eletrônico que inclui vários blocos separados, e placas de circuito de potência. A instrumentação virtual foi usada para implementar um ambiente com um alto-nível de abstração para a simulação com a ferramenta LabVIEW que permite representar o movimento do carro em tempo real. A comunicação entre o simulador e o controlador é realizado por uma interface consecutiva na qual um protocolo RS-232 foi implementado. O usuário pode enviar comandos ao sistema de controle por um teclado com uma interface de PS2. Os comandos estão definidos com uma semântica e sintaxe específicas, permitindo ao usuário executar várias manobras com o carro. Esta aproximação abre uma grande variedade de possibilidades para validar e simular soluções para vários problemas em robotica e áreas de mecatrônica. Os testes e validações do sistema foram realizadas no ambiente de simulador e no carro real. Então, esta aproximação tornou possível comparar os resultados de simulação com as variáveis de acionamento do carro real coletados em tempo real. Esta aproximação torna possível testar e validar o sistema de controle com baixo custo e maior segurança. ____________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work describes the implementation of a platform based on reconfigurable architecture and concepts of virtual instrumentation applied to the implementation of a car’s control, which includes control tasks related to the steering wheel, gear, throttle, brake and clutch. The novelty of this approach is the use of both reconfigurable systems (for developing the car’s controller) and virtual instrumentation issues for developing a high-level abstraction testing and simulation environment. The car control system was developed in a microcontroller with several peripherals embedded in a FPGA (Field Programmable Gate Array). The communication between the FPGA-based control system and the car is accomplished through an electronic module, which comprises several insulating and power circuit boards. The virtual instrumentation approach was used for implementing a high-level abstraction simulation environment in LabVIEW tool, which allows representing the movement of the car in real time. The communication between the simulator and the controller is accomplished through a serial interface in which a RS-232 based protocol was implemented. The user can send commands to the control system through a keyboard with a PS2 interface. The commands were defined with a specific syntax and semantics, allowing the user to execute several maneuvers with the car. This approach opens a great variety of possibilities to validate and simulate solutions for several problems in robotic and mechatronic areas. The tests and initial overall system validation were accomplished in both the simulator environment and in the real car. Therefore, this approach made possible to compare the simulation results with the movement variables of the real car, which were gathered in real time. This approach makes possible to test and to validate the control system with low cost and more safety.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-09-24T20:22:23Z : No. of bitstreams: 1 318649.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / As Redes Veiculares Ad hoc (VANETs) são redes dinâmicas, não estruturadas, auto-organizáveis, com características assíncronas e distribuídas, cujo principal objetivo é oferecer suporte de comunicação às aplicações dos Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS). Porém, a grande mobilidade dos veículos, o severo ambiente de comunicação e problemas na escalabilidade destas redes tornaram seu uso em aplicações ITS um grande desafio. Nos últimos anos, a demanda dos sistemas ITS por informações sobre o tráfego nas vias tem crescido, porém são escassas as propostas que visam gerenciar a comuni-cação entre os nodos das VANETs, de modo que estas redes possam vir a ser utilizadas por estes sistemas. Nesta tese propõe-se um sistema de gerenciamento de agrupamentos em redes veiculares - SIGA. O principal objetivo do SIGA é viabilizar a coleta dos dados individuais dos veículos que estejam trafegando sobre as pistas, permitindo seu uso em aplicações ITS para o controle e gerenciamento do tráfego urbano. Entre as principais contribuições desta tese estão: uma solução para a organizar hierarquicamente os nodos das VANETs através da formação de agrupamentos virtuais e uma solução para detecção confiável de vizinhos baseada nos mecanismos de tolerância a falhas. O sistema SIGA não só acrescenta melhorias as atuais propostas para comunicação em VANETs, mas apresenta uma nova abordagem para o tratamento dos principais problemas destas redes, que são os frequentes atrasos e perdas de mensagens. Com isso, a comunicação entre os nodos das VANETs torna-se mais robusta e a coleta de dados para as aplicações ITS mais eficaz. O SIGA é avaliado através de experimentos simulados, nos quais os fenômenos que mais afetam a comunicação em VANETs estão presentes, tais como a variação de densidade do tráfego, mobilidade veicular realista, interferência de dispositivos de controle de tráfego e disputas de acesso ao canal. Os resultados obtidos demonstram que o SIGA atinge seus objetivos e proporciona não só melhorias na robustez e eficácia da comunicação em VANETs, mas informações precisas sobre o tráfego nas vias <br>

En este proyecto se implementará la automatización de un sistema de control de nivel de líquidos por medio de un controlador lógico programable (PLC por sus siglas en ingles). Se utilizará la planta existente en el laboratorio de electrónica de la UDLAP proporcionada por el ex alumno Hugo Javier Ortiz Hernández en Otoño del 2009 que utilizo para su proyecto final de licenciatura el cual no concluyó. Dicha planta nos proporciona un valor analógico de las variables de temperatura y nivel del líquido, a estas se les implementará un control discreto por medio del PLC por lo que será necesario convertir las señales analógicas a digitales estableciendo un voltaje de umbral. Se utilizará el software de Siemens "Step 7 Lite" puesto que es el que necesario para programar el controlador lógico programable, este se encuentra disponible en el laboratorio de la UDLAP. Se creará un ejemplo de un programa del PLC para el control de las variables, el cual mantendrá el líquido y la temperatura a los niveles establecidos por el usuario. Se tendrá que implementar un driver para los actuadores de la planta que serán una bomba de agua, electroválvula y calefactor de este modo se podrá realizar una acción a las variables a controlar dependiendo del programa implementado por el usuario.

Los incendios forestales constituyen una de las causas significativas de la deforestación y la degradación de los ecosistemas. El origen de los problemas generados por los incendios radica fundamentalmente en la irresponsabilidad de algunas personas, ya que el 90 % de los incendios forestales ocurridos a nivel mundial son provocados por el hombre [1]. La detección de incendios forestales es uno de los retos más significativos para la protección de nuestro medio. Actualmente los detectores convencionales de humo tienen ciertas dificultades para detectar humo en áreas que son extremadamente extensas debido a que están basados en análisis de partículas desde el incendio hacia del detector [2]. La finalidad de este trabajo consta en mostrar un método de detección de incendios forestales en señales de video por medio de cámara de vigilancia. La idea está basada en el aprendizaje de diccionarios para representación esparsiva de vectores de rasgos extraídos de parches de una imagen dividida en 3 regiones: humo, cielo y terreno. Los parches obtenidos de cada región son usados para entrenar y obtener los diccionarios correspondientes obteniendo la mejor representación esparsiva durante la segmentación. Para reducir el ruido en los parches mal clasificados se realizará un cuboide espacio-tiempo alrededor de dichos parches tomando en cuenta el voto mayoritario dentro del cuboide, eliminando de esa forma el ruido que se genere en las imágenes. Se esperan resultados con una eficacia en la taza de detección superior al 60 %, además de que el método propuesto dará resultados en base a la aplicación de la representación esparsiva. Se usará 6 snippets provenientes de 6 secuencias de video diferentes a otros papers por lo que comparar el método con otro no aplica.

El propósito de ésta tesis consiste en el diseño de un convertidor de CD-CD y a su vez de CD-CA en una sola etapa, es decir, un convertidor mono etapa CD-CD-CA, el cual fue alimentado por una fuente variable de CD, el cual, puede ser en su caso un panel fotovoltaico capaz de entregar un voltaje de 17 volts nominal. La manera en la que normalmente se hace esta conversión de energía consta de dos etapas. En la primera etapa, la fuente de voltaje variable de CD debe pasar por un convertidor CD-CD, el cual tiene como propósito principal regular el voltaje de la fuente variable. En la segunda etapa, una vez obtenido un voltaje de CD ya regulado, pasará a través de un convertidor CD-CA, este convertidor transforma la energía de Corriente Directa a Corriente alterna, dicha energía es utilizada para el funcionamiento de la mayor parte de nuestros electrodomésticos en casa. En este proyecto se logró diseñar e implementar un convertidor de una sola etapa CD-CD-CA. La fuente de voltaje variable de CD que se usó para la conversión de energía es un panel fotovoltaico, en el cual, el voltaje variable pasó a través del convertidor CD-CD-CA, el cual, fue diseñado mediante la combinación de dos topologías, la topología "Reductor-Elevador" que se encarga de regular el voltaje de la fuente variable, combinado con un convertidor de CD-CA de topología "Convertidor en Puente de Onda Completa" que transforma directamente a corriente alterna.

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Estágio realizado no INESC Porto-Instituto de Engenharia e Sistemas e Computadores do Porto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

El memristor es un elemento resistivo con la diferencia de que posee memoria, lo cual permite conocer su valor de resistencia anterior sin necesidad de energía eléctrica; esto lo hace un dispositivo natural como elemento básico de memoria. Pero más que para esta simple aplicación, sus características eléctricas, las cuales serán discutidas más adelante, son increíbles pues resulta ser un dispositivo que está presente en escalas nanométricas y es compatible con la tecnología actual. / Se cree que este dispositivo será una herramienta importante en el futuro de la electrónica, pues viene a brindar apoyo a los demás elementos eléctricos ya conocidos. Es importante enfatizar que este dispositivo será una gran baza para la inteligencia artificial principalmente, pues resulta ser análogo a la sinapsis, elemento importante en el cerebro de los mamíferos. / Se entrará con más detalle a la estructura cerebral de un mamífero en el primer capítulo, pues esta importante conexión en un cerebro es la que permite que dos neuronas se comuniquen entre sí. Se explicará por qué el memristor se considera un análogo a esta conexión cerebral. / (cont.) Para el segundo capítulo se muestran investigaciones pasadas relacionadas con el memristor, las cuales nos dejan ver como este maravilloso dispositivo había estado entre nosotros sin siquiera reconocerlo. / Continuando en el capítulo tres, introduciremos las características eléctricas del elemento en cuestión, detallando cómo Leon Chua, en 1971, y los ingenieros y físicos de HP Labs, actualmente, describen al memristor. Este capítulo resulta importante, especialmente para aquellas personas con conocimientos en la teoría de circuitos eléctricos, pues aquí se observarán las características que definen al elemento en comparación a una sinapsis. / En el capítulo cuatro, se explicaran las tecnologías implementadas actualmente para su desarrollo y construcción. Abordaremos áreas emergentes en la electrónica y nanotecnología pues son áreas que los investigadores juntan para modelar al nuevo elemento. / Es importante comprender que este dúo será importante para la inteligencia artificial, lo cual se abordará con más detalle en el capítulo cinco donde se mostrarán proyectos emergentes financiados y dirigidos por gobiernos o compañías y aplicaciones que muchos investigadores / están proponiendo. Estos proyectos darán una visión más amplia acerca del uso de este nuevo elemento. / Por último, en el capítulo 6, se expondrá una breve simulación realizada utilizando el famoso software para ingeniería y física, Matlab, para exponer un modelo del memristor y exponer sus curvas características. / (cont.) Es importante mencionar que este último capítulo está estrechamente relacionado con lo expuesto en el capítulo tres, esto sirviendo como ejemplo para futuras explicaciones relacionadas con teoría de circuitos. / Este trabajo se encarga de exponer por qué el memristor revolucionará la arquitectura actual de computadoras al mismo tiempo que se explican las razones de por qué cambiará la electrónica en general. Se expone la teoría detrás de tan misterioso dispositivo y se explican sus características eléctricas a fin de poder entender su funcionamiento como elemento de circuito. Por último se mencionan aplicaciones importantes para las cuales el memristor es la gran novedad y se muestra una simulación en Matlab donde se muestran las curvas características del dispositivo bajo las características de diseño de HP.

O uso de modelos matemáticos na análise de sistemas de recursos hídricos tem se desenvolvido bastante desde a década de 1960. Uma das principais áreas de aplicação dos modelos de análise de sistemas de recursos hídricos é no planejamento e na operação de sistemas de reservatórios. Dois tipos de abordagem podem ser adotados para a solução desse tipo de problema: abordagem tradicional, baseada em técnicas de pesquisa operacional, e abordagem por sistemas inteligentes (inteligência artificial – IA). Modelos baseados em IA têm como principal característica a flexibilidade de inclusão de regras expressas em uma linguagem de fácil compreensão que incorporam na modelagem o conhecimento especializado e a experiência dos operadores. Apesar da importância do assunto e do potencial das técnicas, o estágio de desenvolvimento atual é carente de fundamentação teórica que sistematize a prática vivencial dos atores nos processos. Pesquisas que fechem essa lacuna são necessárias para que melhor se conheçam as vantagens e desvantagens dos Sistemas Inteligentes aplicados à operação de sistemas de reservatórios. Foram escolhidas para teste técnicas baseadas em lógica difusa, redes neurais artificiais e sistemas híbridos neuro-difusos. nvestigar o potencial destas técnicas para o processo de tomada de decisão na operação de sistemas de reservatórios constitui o objetivo geral desta pesquisa. As definições e as implementações dos esquemas metodológicos propostos nesta pesquisa e suas aplicações no estudo de caso do sistema que abastece a região metropolitana de Fortaleza confirmaram a hipótese da pesquisa para duas das três técnicas avaliadas – os modelos baseados em lógica difusa e os modelos baseados em redes neurais artificiais. A terceira técnica testada – sistemas de inferência adaptativos neuro-difusos – apresentou resultados insatisfatórios. As principais contribuições desta pesquisa ao estado da arte estão principalmente nos seguintes pontos: definição de esquemas metodológicos utilizando abordagens baseadas em sistemas inteligentes na obtenção de políticas operacionais para sistemas de reservatórios em regiões semi-áridas; inclusão, nos sistemas inteligentes para obtenção de políticas operacionais, de variáveis semânticas (qualitativas) indicativas da previsão climática, avaliando tanto a melhora do processo de operação dos reservatórios quanto os erros potenciais decorrentes de previsões equivocadas; utilização, em conjunto, de técnicas de agrupamento e de aprendizado organizativo na construção de sistemas especialistas difusos para operação de sistemas de reservatórios; construção e utilização, para os sistemas especialistas difusos de operação de reservatórios, de Modelos Hierarquicamente Escalonados, evitando a “Falta de Conhecimento”. / The use of mathematical models in the analysis of water resources systems grew enough since the decade of 1960. One of the main areas of application of the models is in the planning and in the operation of systems of reservoirs. Two approach types can be adopted for the solution of this problem type: traditional approach, based on techniques of operational research, and approach by intelligent systems (artificial intelligence – AI). The Models in AI have as main characteristic the flexibility of inclusion of expressed rules in a language of easy understanding that incorporate in the modeling the specialized knowledge and the experience of the operators. In spite of the importance of the subject and of the potential of the techniques, the apprenticeship of current development is lacking of theoretical recital that it systematizes the actors' practice in the processes. Researches that close this gap are necessary so that better is known the advantages and disadvantages of the applied Intelligent Systems to the operation of systems of reservoirs. Techniques based on fuzzy logic, artificial neural networks and neuro-diffuse hybrid systems were chosen for test. The objective of the research is to investigate the potential of these techniques for the process of decision in the operation of systems of reservoirs. The definitions and implementations of the methodological outlines proposed in this research and their applications in the study of case of the system that supplies the metropolitan area of Fortaleza confirmed the hypothesis of the research for two of the three appraised techniques – the models based in fuzzy logic and the models based in artificial neural networks. The third tested technique – Adaptive Network Based Fuzzy Inference System – presented unsatisfactory results. The main contributions of this research to the state of the art are: definition of methodological outlines using approaches based in intelligent systems in the obtaining of operational politics for systems of reservoirs in semi-arid areas; inclusion, in the intelligent systems for obtaining of operational politics, of semantic variables (qualitative) indicative of the climatic forecast, evaluating as much the improvement of the process of operation of the reservoirs as the current potential mistakes of mistaken forecasts; use, together, of clustering techniques and of learning in the construction of diffuse expert systems for operation of systems of reservoirs; construction and use, for the diffuse expert systems of operation of reservoirs, of assigned models, avoiding the "Lack of Knowledge".

O uso de modelos matemáticos na análise de sistemas de recursos hídricos tem se desenvolvido bastante desde a década de 1960. Uma das principais áreas de aplicação dos modelos de análise de sistemas de recursos hídricos é no planejamento e na operação de sistemas de reservatórios. Dois tipos de abordagem podem ser adotados para a solução desse tipo de problema: abordagem tradicional, baseada em técnicas de pesquisa operacional, e abordagem por sistemas inteligentes (inteligência artificial – IA). Modelos baseados em IA têm como principal característica a flexibilidade de inclusão de regras expressas em uma linguagem de fácil compreensão que incorporam na modelagem o conhecimento especializado e a experiência dos operadores. Apesar da importância do assunto e do potencial das técnicas, o estágio de desenvolvimento atual é carente de fundamentação teórica que sistematize a prática vivencial dos atores nos processos. Pesquisas que fechem essa lacuna são necessárias para que melhor se conheçam as vantagens e desvantagens dos Sistemas Inteligentes aplicados à operação de sistemas de reservatórios. Foram escolhidas para teste técnicas baseadas em lógica difusa, redes neurais artificiais e sistemas híbridos neuro-difusos. nvestigar o potencial destas técnicas para o processo de tomada de decisão na operação de sistemas de reservatórios constitui o objetivo geral desta pesquisa. As definições e as implementações dos esquemas metodológicos propostos nesta pesquisa e suas aplicações no estudo de caso do sistema que abastece a região metropolitana de Fortaleza confirmaram a hipótese da pesquisa para duas das três técnicas avaliadas – os modelos baseados em lógica difusa e os modelos baseados em redes neurais artificiais. A terceira técnica testada – sistemas de inferência adaptativos neuro-difusos – apresentou resultados insatisfatórios. As principais contribuições desta pesquisa ao estado da arte estão principalmente nos seguintes pontos: definição de esquemas metodológicos utilizando abordagens baseadas em sistemas inteligentes na obtenção de políticas operacionais para sistemas de reservatórios em regiões semi-áridas; inclusão, nos sistemas inteligentes para obtenção de políticas operacionais, de variáveis semânticas (qualitativas) indicativas da previsão climática, avaliando tanto a melhora do processo de operação dos reservatórios quanto os erros potenciais decorrentes de previsões equivocadas; utilização, em conjunto, de técnicas de agrupamento e de aprendizado organizativo na construção de sistemas especialistas difusos para operação de sistemas de reservatórios; construção e utilização, para os sistemas especialistas difusos de operação de reservatórios, de Modelos Hierarquicamente Escalonados, evitando a “Falta de Conhecimento”. / The use of mathematical models in the analysis of water resources systems grew enough since the decade of 1960. One of the main areas of application of the models is in the planning and in the operation of systems of reservoirs. Two approach types can be adopted for the solution of this problem type: traditional approach, based on techniques of operational research, and approach by intelligent systems (artificial intelligence – AI). The Models in AI have as main characteristic the flexibility of inclusion of expressed rules in a language of easy understanding that incorporate in the modeling the specialized knowledge and the experience of the operators. In spite of the importance of the subject and of the potential of the techniques, the apprenticeship of current development is lacking of theoretical recital that it systematizes the actors' practice in the processes. Researches that close this gap are necessary so that better is known the advantages and disadvantages of the applied Intelligent Systems to the operation of systems of reservoirs. Techniques based on fuzzy logic, artificial neural networks and neuro-diffuse hybrid systems were chosen for test. The objective of the research is to investigate the potential of these techniques for the process of decision in the operation of systems of reservoirs. The definitions and implementations of the methodological outlines proposed in this research and their applications in the study of case of the system that supplies the metropolitan area of Fortaleza confirmed the hypothesis of the research for two of the three appraised techniques – the models based in fuzzy logic and the models based in artificial neural networks. The third tested technique – Adaptive Network Based Fuzzy Inference System – presented unsatisfactory results. The main contributions of this research to the state of the art are: definition of methodological outlines using approaches based in intelligent systems in the obtaining of operational politics for systems of reservoirs in semi-arid areas; inclusion, in the intelligent systems for obtaining of operational politics, of semantic variables (qualitative) indicative of the climatic forecast, evaluating as much the improvement of the process of operation of the reservoirs as the current potential mistakes of mistaken forecasts; use, together, of clustering techniques and of learning in the construction of diffuse expert systems for operation of systems of reservoirs; construction and use, for the diffuse expert systems of operation of reservoirs, of assigned models, avoiding the "Lack of Knowledge".