Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Julio Cesar Raycik.pdf: 2302343 bytes, checksum: 89cf96b5baf6edd3b4a759fe043eb332 (MD5) Previous issue date: 2005-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The target of this work is the design and assembly of a reversible current rectifier with high power factor, by current control using the instantaneous values. The control is made by one Digital Signal Processor (DSP). Though many studies already have been made in this area, this field is recently between the UDESC s research, So, this work s contributions is in the technology upper hand of digital control to use in futures research. A qualitative and quantities study is made, where is showed the converter structure, the working principles in the almost working site and the main equation definition that are used in this converter. This work show too the power circuits and digital control design. And in the end show the results get by simulation, the digital processor study and results get though the assembled structure for practical tests of control lows implement in laboratory. / O principal objetivo deste trabalho é o projeto e a montagem de um retificador de corrente reversível com alto fator de potência, através do controle de corrente utilizando o método dos valores instantâneos. O controle será feito através de um Processador Digital de Sinais (DSP). Apesar de vários estudos já terem sido realizados nesta área, este campo é recente entre os pesquisadores da UDESC, por isso a contribuição deste trabalho está no domínio da tecnologia do controle digital para emprego em trabalhos futuros. É realizado neste o estudo qualitativo e quantitativo do conversor, onde é apresentada a estrutura do conversor, o princípio de funcionamento nos diversos quadrantes de operação e a definição das principais equações que regem a dinâmica do conversor. O trabalho também apresenta o projeto do circuito de potência e do compensador digital. Por fim traz os resultados obtidos através de simulações, o estudo do processador digital de sinais e a estrutura montada para os testes práticos das leis de controles, além dos resultados práticos obtidos.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Noveletto.pdf: 1821496 bytes, checksum: 3bd4b31744696beedbecd667131f9c68 (MD5) Previous issue date: 2003-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents a study on the development of a environment programming for mobile robots, called K++. It was used as base for the development of the environment the paradigm of the object-oriented programming, jointly with to visual programming. The main characteristic of this environment is to use, together, structures graphs and textual structures for best to represent data and algorithms. K++ combines characteristics as the reusability of the object-oriented programming and the accessibility of the visual programming. The use of visual structures object-oriented, they improve the quality and the accessibility of the information changed in the development of algorithms for mobile robots. Besides, through a class developed to implement the communication with the mobile robot, the K++ environment allows simulations in real time. In this sense, the results of the tests with algorithms developed with K++, they were thoroughly satisfactory. / Este trabalho apresenta um estudo sobre o desenvolvimento de um ambiente de programação para robô móvel, chamado K++. Foi usado como base para o desenvolvimento do ambiente o paradigma da programação orientada a objetos, conjuntamente com a programação visual. A principal característica deste ambiente é usar, em conjunto, estruturas gráficas e estruturas textuais para melhor representar dados e algoritmos. O K++ combina características como a reusabilidade da programação orientada a objetos e a acessibilidade da programação visual. O uso de estruturas visuais orientadas a objetos, melhoram a qualidade e a acessibilidade das informações trocadas no desenvolvimento de algoritmos para robôs móveis. Além disso, através de uma classe desenvolvida para implementar a comunicação com o robô móvel, o ambiente K++ permite simulações em tempo real. Neste sentido, os resultados dos testes com algoritmos desenvolvidos com o K++ foram amplamente satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marco Aurelio.pdf: 890412 bytes, checksum: 7ab377cefbc58563669c23d1916f7ad0 (MD5) Previous issue date: 2003-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Many systems and techniques have been developed to control (operations), supervise and manage industrial automation system. Development like this occur with relation to information s transmission at the factory floor. In the physical industrial automation process occur the same, using new technologies and methods to transmission in fieldbus. Nowadays there is a lot of fieldbus, called Industrial Network (IN), containing a diversity of features. In this work, were considered the IN technologies, specifically from the diverses fieldbus systems meted in the market. This IN were characterized as for application, technology and acceptance of the existent technologies. When selecting an IN, an expert have to analyze the features that involve the IN selection. With this knowledge, is possible to evaluate and select the IN that answer all the requirements imposed by the application. How there is a lot of features, and how much more features are evaluated better is the result obtained, the Expert System (ES) development make easier the expert work, making available more time to the professional, that will can deep in the IN evaluated and selection, or go in for at another activities. With this research was possible to make an Expert System to Industrial Network installations selection, that use the forward chaining method, whose inference strategy begin with a group of well know facts, firing new facts through rules, that prearrang premissas to the new facts continuing this process until that the goal have been gained on or until that the rules don t have more premissas that prearrange the well know facts or derived. To the development of this Expert System followed the evaluation, acquisition, project, test, documentation and maintenance stages. The project stage result in the system prototype, that later enabled the finished system implantation. In the end, to validate the development program and the dissertation, many tests was made, where to this, dates were computed and, next, the program was executed where, after founded the solution, the results were evaluated. / Diversos sistemas e técnicas tem sido desenvolvidos para controlar (as operações), supervisionar e gerenciar os sistemas de automação industrial. Desenvolvimento semelhante tem ocorrido com relação a transmissão de informações no chão de fábrica. Na parte física do processo de automação industrial ocorre o mesmo, através de novas tecnologias e métodos para transmissão em redes de dados (fieldbus). Atualmente existem diversas redes de dados (fieldbus), denominadas Redes Industriais (RI), contendo diversas características. Para este trabalho, foram consideradas as tecnologias de RI, especificamente dos diversos sistemas de fieldbus encontrados no mercado. Estas RI foram caracterizadas quanto a sua aplicação, tecnologia e aceitação das tecnologias existentes. Ao selecionar uma RI, um especialista deve analisar as características que envolvem a seleção de uma Rede Industrial, pois a seleção incorreta pode ter um alto custo à empresa. Com o conhecimento de RI, é possível avaliar e selecionar a RI que atende a todas as exigências impostas pela sua aplicação. São muitas as características de RI, onde um número maior de características avaliadas melhora o resultado obtido. O desenvolvimento de um Sistema Especialista (SE) agiliza e facilita o trabalho do especialista. Com esta pesquisa foi possível elaborar um Sistema Especialista para seleção de instalações de Redes Industriais, o qual utiliza o método de encadeamento direto, cuja estratégia de inferência começa com um conjunto de fatos conhecidos, derivando novos fatos através de regras, as quais combinam premissas aos novos fatos, continuando este processo até que o objetivo seja alcançado ou até que as regras não tenham mais premissas que combinem os fatos conhecidos ou derivados. Para desenvolvimento deste Sistema Especialista seguiram-se as etapas de avaliação, aquisição, projeto, teste, documentação e manutenção. A etapa de projeto resultou na elaboração de um protótipo do sistema, o qual mais tarde possibilitou a implantação do sistema acabado. Ao final, para validar o desenvolvimento do programa e da dissertação, foram feitos vários testes com o programa, onde para estes, foram levantados dados para simular uma aplicação e, em seguida, foram inseridas diversas características desta aplicação, executado o programa, onde após encontrada a solução, foi feita a avaliação dos resultados.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:29:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stefano Romeu Zeplin.pdf: 1038072 bytes, checksum: 77fd8afffaeb9e705456a7a90e109dd1 (MD5) Previous issue date: 2004-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent years, there has been a major adoption of digital signal processors (DSPs) technology in a variety of embedded control applications. Typical industrial applications include high-performance servo drivers in applications like machine tools and robotics. Beyond the processing power, modern automation technology is characterized by increasing decentralization of data processing. But, the necessity of communication between the different systems has also led to the development of medias more efficient as Controller Area Network (CAN Network), that was initially created by Robert Bosch in the mid-1980s for automotive applications as a method for enabling robust serial communication. In this work, the development of the communication between embedded systems based in the two layers of CAN network is argued. For in such a way, a CAN network using DSPs was developed and, for validation of the work, an application of the network in Automatic Guidance Vehicles (AGVs) was developed. Where some of its more elementary functions, which had been emulated in the net formed for DSPs, through the development of specific libraries had been selected. / Nos últimos anos, cresceu a adoção da tecnologia dos processadores digitais de sinais (DSPs) em uma variedade de aplicações de controle embarcado. Além do poder deprocessamento, a tecnologia de automação moderna é caracterizada também pelo crescimento da descentralização do processamento de dados. Mas, a necessidade de comunicação entre os diferentes sistemas tem levado também ao desenvolvimento de meios de comunicação mais eficientes, como a Rede CAN (Controller Área Network), que foi inicialmente criada pela empresa Bosch, no meado dos anos 80, como um sistema para propiciar uma comunicação serial robusta para aplicações automotivas. Neste trabalho discute-se o desenvolvimento da comunicação entre sistemas embarcados baseados nas duas camadas da rede CAN. Para tanto, foi desenvolvida uma rede CAN utilizando-se DSPs, onde o modelo utilizado já tem um controlador CAN incorporado, e, para validação do trabalho, foi desenvolvida uma aplicação da rede para utilização em um Veículo Guiado Automaticamente (Automatic Guidance Vehicles - AGV). Para essa aplicação foram selecionadas algumas funções mais elementares de um AGV, as quais foram emuladas na rede formada por DSPs através do desenvolvimento de bibliotecas específicas.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiano Luz Cardoso.pdf: 2892905 bytes, checksum: 5f11a63d8cdd157141d50f8a7f87f406 (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work deals a methodology to follow during the development of a bidirectional three-phase rectifier with high power factor s control system using a digital controller carry out on a DSP by the instantaneous average values technique. Starts with a study about the converter peration, going on by the main design characteristics of the DSP controller, the system simulation and tests on the prototype assembled with the detailed techniques. Tests results was get on a prototype with 2500W of output power, 400V on the output voltage and 20kHz of the switching frequency, for a three-phase source on 127V. / Este estudo aborda a metodologia a ser seguida para o desenvolvimento do sistema de controle de um retificador trifásico bidirecional com alto fator de potência com controle digital implementado em DSP utilizando as técnicas de projeto por valores médios instantâneos. Parte-se de um estudo sobre o funcionamento do conversor, passando pelas principais características necessárias ao projeto do controlador no DSP, chegando às etapas de simulação e implementação do conversor a partir das técnicas propostas. Os resultados experimentais são derivados de um protótipo com potência de saída de 2500W, tensão de saída de 400V e freqüência de comutação de 20kHz; para uma entrada trifásica de 127V.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliano Sadi Scholtz.pdf: 2782347 bytes, checksum: 9574576b5de2d7ace7cd3c0bf209a81c (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the design of a regenerative three-phase switching rectifier with high power factor and control in dq0 coordinates implemented on DSP TMS320F2812 of Texas InstrumentsTM. The controls have used the Clark and Park transformations and the bilinear equation of Tustin, so that the design of the digitals controllers, carried through on the frequency domain, became it significantly simple. The DSP of last generation used allow the programming in a high level language. It can propitiate that the routines be understood, reused and or improved without great efforts. In general way, this will facilitate the sharing of the information for future designs. The main advantages associates are: robust control, excellent regulation of the DC voltage, energy regeneration, low harmonic distortion in the input currents and high power factor. / Este trabalho apresenta o projeto de um retificador trifásico regenerativo com elevado fator de potência e controle em coordenadas dq0 implementado no DSP TMS320F2812 da Texas InstrumentsTM. No controle foram utilizadas as transformações de Clark e Park e a equação bilinear de Tustin, de sorte que o projeto dos controladores digitais, realizado no domínio da freqüência, tornou-se significativamente simples. As equações de controle consideraram também todos os ganhos reais oriundos da implementação. Desta forma, os sistemas obtiveram boa representação física. O DSP de última geração utilizado permite que a programação seja realizada em linguagem de alto nível, o que pode propiciar que as rotinas sejam entendidas, reutilizadas e ou melhoradas sem grandes esforços. Até certo ponto isto facilitará o compartilhamento das informações para projetos futuros. As principais vantagens associadas são: controle robusto, excelente regulação da tensão do barramento CC, regeneração de energia, baixa distorção harmônica nas correntes de entrada e elevado fator de potência.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila dos Santos Garcia Giacomini.pdf: 3264015 bytes, checksum: deffbeeba421aeca3d20fe4d44e6e02f (MD5) Previous issue date: 2007-08-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents the design of a Sliding Mode Controlled Three-Phase Boost Inverter using the DSP TMS320F2812. This power inverter has as the main characteristic its capability of step-up and creates a sinusoidal waveform using a single stage. The control implemented in this converter is the sliding mode control and its main characteristics are robustness and simple implementation. A theoretical study about boost inverters and variable structure control, and the design of the power structure and the controller is presented in this dissertation. The final prototype and all practical considerations as well as experimental results are presented in this study. / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Inversor Boost Trifásico controlado por Regime de Deslizamento Utilizando o DSP TMS320F2812. O circuito de potência projetado caracteriza-se pela elevação e inversão de energia em uma única etapa, além de possibilitar a regeneração de energia. O controle utilizado nessa estrutura utiliza a técnica de modos deslizantes, que tem como uma das principais características a sua robustez e implementação relativamente simples. Em ambas as etapas, projeto de controle e projeto do circuito de potência, um estudo teórico é apresentado, bem como análise qualitativa e quantitativa. O protótipo desenvolvido e todas as considerações práticas necessárias para o funcionamento da estrutura completa e em especial o controle digital, são apresentados juntamente com os resultados obtidos.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ILTON ANCELMO PEREIRA JUNIOR.pdf: 6854626 bytes, checksum: 8fdf9667f4e840b4dc298f1e9605bf2d (MD5) Previous issue date: 2011-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This master thesis introduces a study about the influence of frequency variation induced in the magnetic properties of materials. Experiments are accomplished in the Epstein frame or Epstein square, the measurements are being acquired through a data acquisition system PC-based, which is handled through a software developed in LabVIEW. As results, we have the magnetization curve, hysteresis loop and specific losses for several preset frequencies, and the harmonic distortion evaluation in current and voltage signals during the trial. The end of the essay presents a methodology able to accomplish the harmonics cancellation generated by the steel saturation, applying a voltage source having adjustable harmonic voltages. / Esta dissertação apresenta um estudo sobre a influência da variação da frequência nas propriedades magnéticas dos materiais. Os ensaios são realizados em quadro de Epstein, sendo as medições obtidas através de um sistema de aquisição de dados baseado em PC, o qual é controlado por um software desenvolvido em LabVIEW. Como resultados têm-se a curva de magnetização, a curva de histerese e as perdas específicas para diversas frequências pré-selecionadas, sendo avaliadas as distorções harmônicas de tensão e de corrente, durante os ensaios. Ao final é apresentada uma metodologia capaz de realizar o cancelamento das harmônicas geradas pela saturação do aço, através de uma fonte de tensão com ajuste de harmônicos.

Nos últimos anos os sistemas embarcados tem-se tornado notório nos mercados de eletroeletrônicos de consumo, automação industrial e comercial e em veículos em geral. Grande parte destas aplicações possui restrições temporais, sendo assim caracterizadas como sistemas de tempo real embarcado. Atualmente, a computação distribuída tem alcançado este tipo de sistema e por razão principal em custos desses sistemas, alguns barramentos ou redes de comunicação vêm sendo empregados como plataforma de conexão entre módulos eletrônicos. Um exemplo de aplicação de sistemas embarcados distribuídos e de tempo real é a eletrônica embarcada em veículos automotores, onde se encontram várias unidades de controle eletrônico espalhadas interior desses veículos com diferentes funções e se comunicando via rede de comunicação. Algumas pesquisas importantes nesta área já apresentaram diferentes abordagens em sistemas distribuídos de tempo real (SDTR) objetivando cobrir a crescente demanda de desempenho, previsibilidade e confiabilidade dessas aplicações emergentes. Tais requisitos envolvem baixa latência de transmissão, baixa variabilidade no tempo (jitter), tolerância a falhas e suporte para atualizações futuras - flexibilidade. Particularmente na área automotiva, onde é considerada a possibilidade de substituição de dispositivosmecânicos/hidráulicos por sistemas eletrônicos, conhecidos como "by-wire" systems. Assegurar um comportamento previsível e confiável desses sistemas assim como agregar um nível de flexibilidade são características necessárias em grande parte de aplicações de SDTR. O modelo de comunicação FTT (Flexible Time-Triggered) apresentado nesta dissertação, apresenta um alto grau de flexibilidade em relação a outros protocolos, tais como TTCAN, TTP e FlexRay. Um sistema distribuído de tempo real baseado no modelo FTT se adapta às mudanças de requisitos da aplicação em tempo de execução, sendo possível adicionar novas unidades de controle eletrônico sobre a rede após a fase de projeto. Esta característica advém do escalonador dinâmico deste modelo de comunicação. Este trabalho apresenta algumas propostas de melhoria de desempenho de tempo de resposta do protocolo FTT-CAN, descrevendo alguns pontos negligenciados na atual especificação do protocolo. As propostas têm como foco a estratégia de disparo de mensagens e tarefas, sendo a primeira relacionada à transmissão de mensagens síncrona (ou time-triggered), onde existem dois inconvenientes que geram jitter neste segmento de transmissão; a segunda é relacionado ao disparo de tarefas, onde existem algumas deficiências na liberação de tarefas síncronas na atual especificação do protocolo FTT-CAN. / Embedded computing systems have become widely used in many areas. The greater part of those systems has time constraints and therefore they can be characterized as real time embedded systems. Nowadays, distributed computing has reached the embedded application, where some fieldbuses are already being used as communication platforms. Some important researches has presented different approaches in the real time distributed embedded system domain aiming to cover the growing demands of performance, predictability and reliability of emerging applications. Such requirements involve low latency, reduced jitter, time composability, fault-tolerance and support for future extensions – flexibility. Particularly in the automotive area, on which several mechanical and/or hydraulic systems are being replaced by electronic "by-wire"systems, the importance of ensuring predictable behavior while also presenting some degree of flexibility plays a key role. Regarding to the flexibility, the Flexible Time Triggered communication model stands out against the others ones due to its high degree of flexibility. In this context, the FTT communication model appears as an interesting approach due to its high degree of flexibility while still ensuring a deterministic timing behavior. A distributed system based on a FTT communication infrastructure can adapts to changing application requirements, making possible the addition of new messages and nodes during operation. In this way, the communication infrastructure needs to schedule newest messages on-line. This master’s work presents some proposals to improve the FTT-CAN response-time and indicating some drawbacks in already presented approaches. The improvements are concerning messages and tasks scheduling. Despite of its interesting characteristics, FTT CAN present some negative aspects regarding its timing behavior: the issue is on the synchronous message transmission, where there are two neglected points that generate jitter in this traffic; the other one is tasks dispatching, where there are some deficiencies concerning synchronous tasks execution. These disadvantages were not discussed in literature yet. This work presents new proposals to task and message scheduling of FFT-CAN based applications, therefore overcoming some of the main drawbacks of the protocol.

A Indústria 4.0, ou quarta revolução industrial, é o atual cenário industrial que estabelece um novo paradigma para os sistemas de produção. A indústria 4.0 é compreendida como a implementação da fábrica inteligente que opera de forma mais autônoma e com menor intervenção humana, cujo propósito é prover serviços e produtos inteligentes que atendam às necessidades individuais dos consumidores. A Indústria 4.0 está amparada nos sistemas ciber-físicos (CPS) e na Internet das Coisas (IoT). Neste cenário máquinas e produtos se comunicam entre si visando automatizar os processos industriais por meio de informações individuais obtidas em tempo real durante os processos de manufatura. No entanto, a Indústria 4.0 e as pesquisas em torno desse assunto ainda são muito recentes e requerem mais investigações no que diz respeito às arquiteturas que suportem a sua implementação, entre elas a comunicação entre produtos e máquinas. Neste quesito, recentemente foi proposto o modelo de arquitetura de referência para a Indústria 4.0 (RAMI 4.0) com o objetivo de nortear a implementação deste tipo de sistema. Contudo, o RAMI 4.0 ainda requer esforços no campo da pesquisa sob diferentes aspectos, entre eles a integração vertical de recursos do sistema de produção. Neste sentido, este trabalho objetiva apresentar uma arquitetura para a descoberta de equipamentos para processar operações conforme as necessidades dos produtos. A arquitetura foi projetada em camadas baseadas no RAMI 4.0 para prover componentes que permitam a comunicação entre equipamentos e produtos, e um mecanismo similar ao sistema de nomes de domínios (DNS - Domain Name System) para realizar a descoberta de equipamentos para processar uma determinada operação. Nessa arquitetura as informações dos equipamentos são armazenadas em uma estrutura organizada hierarquicamente para auxiliar o serviço de descoberta, e os produtos possuem informações das operações necessárias para o processo de manufatura. Para garantir a eficácia do funcionamento dos componentes e suas interações, é necessário a verificação e validação por meio de métodos formais. Neste trabalho a verificação e validação é realizada por meio da técnica PFS (Production Flow Schema)/RdP (Rede de Petri). Por fim, a arquitetura é aplicada em um sistema de produção modular para demonstrar a sistemática de implementação e a sua efetividade. / The Industry 4.0, also known as fourth industrial revolution, is the current industrial scenario that sets a new paradigm for production systems. The Industry 4.0 can be understood as the implementation of the smart factory that operates more autonomously and with less human intervention. The purposes of it is to provide smart products and services that meet the consumer individual needs. The Industry 4.0 is supported by cyber-physical systems (CPS) and Internet of Things (IoT). In this scenario machines and products communicate with each other to automate industrial processes through individual information that are obtained in real time during manufacturing processes. However, the researches around this issue are still very recent and require further investigations with regard of to the architectures that support its implementation, including communication between products and equipment. Taking into account this problem, a Reference Architectural Model for Industry 4.0 (RAMI 4.0) was recently proposed with the purpose to guide the implementation of this system type. However, the RAMI 4.0 still requires efforts in different aspects, including the vertical integration of resources of the production systems. In this sense, this work aims to present an architecture for the discovery of equipment to process operations according to the product needs. The architecture was designed based on layers of the RAMI 4.0 to provide components that allow communication between equipment and products and a Web Service that offer a mechanism similar to the Domain Name System (DNS) to locate equipment to process a required operation. In this architecture the capable operations supported by the equipment are stored in a structure organized hierarchically to aid the discovery service, and the products have information of the operation required for the manufacturing process. In order to guarantee the effectiveness of the component functionalities and their interactions it is necessary to verify and validate them by formal methods. In this work the Production Flow Schema (PFS)/Petri Net (PN) technique is used to develop the conceptual and functional modeling of the architecture. Finally the architecture is applied in a modular production system to demonstrate its implementation systematics and its effectiveness.