Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:56:45Z : No. of bitstreams: 1 144517.pdf: 3496120 bytes, checksum: 6dddbd09ee7b8855a249474c6f4e0141 (MD5)

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frencl_VictorBaptista_D.pdf: 1574127 bytes, checksum: 86e39d74bf9c9e7734aa764b39aaac1a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O problema de rastreamento de alvos é tratado de diversas formas na literatura, seja elaborando modelos matemáticos mais eficientes na reprodução da dinâmica de movimentos, seja na construção de filtros estocásticos que realizem estimativa de estados, como de posição e velocidade. Quando se trata do rastreamento em que os alvos de interesse são diversos indivíduos em movimento, a literatura não possui estudos específicos. Dessa forma, o objetivo principal da tese é aprofundar o conhecimento de rastreamento de indivíduos. Neste cenário, existe um número elevado e variável de alvos, que podem surgir de forma espontânea, agrupar-se ou separar-se, além de alarmes falsos imersos nas medidas. Estudou-se a teoria dos Conjuntos Aleatórios Finitos, cujo tratamento matemático se dá através do chamado Cálculo Multi-Alvo. Os filtros estocásticos também foram estudados sobre este ponto de vista, sendo os filtros PHD e GM-PHD os principais. Criada essa base teórica, três propostas baseadas nesse problema foram apresentadas: Modelos de Movimentação de Indivíduos, Simulador de Trajetórias de Indivíduos e Modelos Dinâmicos para Filtragem Estocástica. A primeira das propostas consiste em construir perfis probabilísticos de movimentação para cada um dos indivíduos. A segunda envolve a criação de um simulador de trajetórias de indivíduos que seja o mais verossímil possível em relação às trajetórias reais de uma pessoa, em cenários com variações de terreno, classificados pela dificuldade de locomoção. E finalmente, a terceira proposta tem como objetivo criar um modelo dinâmico combinado e modificado em relação a modelos encontrados na literatura para ser inserido no processo de filtragem estocástica. Ao final, alguns testes e simulações foram realizados, de tal forma a testar o desempenho de filtros e analisar o comportamento dos modelos matemáticos e dos perfis probabilísticos propostos / Abstract: The problem of target tracking is handled in different ways in the literature, either developing more efficient mathematical models to reproduce the dynamics of movements, or building stochastic filters that perform state estimation, such as position and velocity. When it comes to target tracking where the targets of interest are many individuals in motion, the literature lacks on specific studies. Thus, the main objective of the thesis is to deepen the knowledge of individuals tracking. In this scenario, there is a large and variable number of targets, which may arise spontaneously, group together or separate, in addition to measures immersed in false alarms. A study of the Random Finite Sets theory was made, whose mathematical treatment is through the so-called Multi-Target Calculus. Stochastic filters were also studied on this point of view, where the PHD and the GM-PHD filters are the main ones. After created the theoretical basis, three proposals based on this problem were presented: Motion Models for Individuals, a Simulator for Individuals Trajectories and Dynamic Models for Stochastic Filtering. The first proposal is based on building a motion probabilistic shape for each individual. The second proposal involves the creation of a trajectory simulator for individuals to be as plausible as possible to the real movements of a person, in scenarios with variations of terrain, ranked by locomotion difficulty. And finally, the third proposal aims to create a combined and modified dynamic model from models found in the literature, to be inserted in the stochastic filters. Finally, several tests and simulations were made in such a way to test the filters performances and analyze the behavior of the proposed mathematical models and the motion probabilistic shapes / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Anesio dos Santos Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T13:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_AndreSaraivade_M.pdf: 4368055 bytes, checksum: d01245971b646a02573882bf32ccca8f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : Celso Pascoli Bottura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T15:44:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FonsecaNeto_JoaoVianada_D.pdf: 7728376 bytes, checksum: 17601f25107a5461f9795f00c25fb18e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Apresenta-se nesta tese uma proposta para alocação de auto estruturas em sistemas dinâmicos lineares multivariáveis por realimentação de estado que tem por base o projeto do regulador linear quadrático (RLQ), otimização multiobjetivo, computação evolutiva e programação paralela. O problema da alocação de autoestruturas é formulado em termos de projetos RLQ e de um método de desigualdades no intuito de colocar a formulação proposta como de problema de otimização multiobjetivo. Este problema é solucionado através do desenvolvimento de algoritmo genético paralelo dedicado à busca das matrizes de ponderação do projeto RLQ. Estratégias de busca são formuladas e elementos de inteligência computacional são utilizados para modelá-Ias e implementá-Ias em uma unidade de decisão lógica que interage com o otimizador genético / Abstract: In this thesis a proposal for eigenstructure placement for multivariable linear dynamic systems by state feedback based on the linear quadratic regulator (LQR), multiobjective optimization, evolutionary computation and parallel programming is presented. The eigenstructure placement problem is formulated based on LQR designs and on an inequality method to conceive a multiobjective optimization problem for the proposed formulation. The solution to this problem is obtained via the development of a parallel genetic algorithm dedicated to the search of LQR design's weighting matrices. Search strategies are formulated and elements of computational intelligence are used to model them and their implementations are made on a logical decision unit that interacts with the GA-optimizer / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-11Bitstream added on 2014-06-13T18:55:43Z : No. of bitstreams: 1 guirao_phf_me_ilha.pdf: 1687835 bytes, checksum: 03fd61b5a3923d210d53985b49bab6bd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho apresenta-se uma análise teórica do desempenho de um sistema de controle ativo de vibrações de rotores utilizando mancais magnéticos. Trata-se de uma alternativa de controle ativo de vibrações de rotores onde um sistema adaptativo feedforward é empregado sobreposto ao sistema de controle feedback dos mancais magnéticos. O desempenho de algumas arquiteturas de controle, tanto em termos de vibração global como em vibração local do rotor, foi analisado dando ênfase na variação do ganho proporcional e derivativo do controlador PID, que compõe o circuito de controle do mancal magnético ativo. Também foi analisado o efeito da posição e do número de sensores de erro, bem como o efeito do mancal atuador utilizado, sobre o desempenho das estratégias de controle. O sistema de controle foi aplicado em um modelo teórico de rotor desenvolvido pelo método da matriz de impedância. / In this work a theoretical analysis of the performance of a system which actively controls vibrations of rotors using magnetic bearings is presented. The proposed system of control is an alternative of active control of rotor vibrations in which an adaptive feedforward system superimposed on the feedback control system of the magnetic bearings is used. The performance of some control architectures was analyzed, in terms of global vibration as in terms of local vibration of the rotor, giving emphasis in the variation of the proportional and derivative gain of the PID controller of the control circuit of the active magnetic bearings. Furthermore, the performance of the vibration control system was analyzed considering the effect of the number and position of the error sensors, as well as the effect of the magnetic bearing employed as actuator. The control system was applied in a theoretical rotor model developed by the matrix impedance method.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-03Bitstream added on 2014-06-13T20:27:41Z : No. of bitstreams: 1 morais_ts_me_ilha.pdf: 1779620 bytes, checksum: b9fc2164652299690dfd01e30502deab (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho desenvolveram-se metodologias de diagnóstico de falhas utilizando observadores de estado do tipo Filtro de Kalman, nas quais, as entradas para os observadores são identificadas utilizando as funções ortogonais de Fourier, Legendre e Chebyshev. Um tipo de observador denominado Proporcional-Integral é apresentado para a identificação de entradas desconhecidas. Este observador consegue estimar, sob certas condições, as entradas e ou distúrbios presentes no sistema e essas entradas são utilizadas para a diagnose de falha utilizando um observador do tipo Filtro de Kalman. Também é apresentado o desenvolvimento de uma metodologia de identificação de parâmetros bem como das forças de excitação, através das funções ortogonais, utilizando somente a resposta. Apresentam-se resultados obtidos por meio de simulações computacionais e realizados experimentalmente numa bancada de teste pertencente ao laboratório de vibrações mecânicas do Departamento de Engenharia Mecânica de Ilha Solteira. / In this work a methodology for fault diagnosis of mechanical systems was developed by using Kalman Filter state observes, in which the input of the observers are identified by using Fourier, Legendre and Chebyshev orthogonal functions. A proportional-integral observer is presented to the unknown input identification. This observer is able to find the unknown inputs of the system and these inputs are used to fault detection purposes by using a Kalman Filter Observer. The methodology for the identification of system parameters and excitation forces by using only the response of the system, through orthogonal functions. The methodology developed is applied to a mechanical structure containing vibrating tables, in the Mechanical Vibrations Laboratory, at Unesp, Ilha Solteira.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-10-14Bitstream added on 2014-06-13T20:27:55Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_cs_me_ilha.pdf: 2485161 bytes, checksum: 08f725b1be1ea7769c8c4f79b5fa8d98 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho trata do desenvolvimento e implementação de um sistema de iluminação fluorescente com gerenciamento automático baseado em reatores eletrônicos aplicados a múltiplas lâmpadas fluorescentes. O foco desta pesquisa é direcionado ao desenvolvimento de uma plataforma automática de gerenciamento e supervisão, propiciando o controle de luminosidade, acionamento remoto e também acionamentos programáveis de acordo com o expediente de trabalho do local e condições de iluminação natural do ambiente, além de prover aumento de vida útil das lâmpadas fluorescentes, em função de protocolo proposto para préaquecimento e ignição. Foram acoplados ao sistema sensores de luminosidade e de presença, permitindo a obtenção dos dados necessários para a atuação automática. O controle por calha das lâmpadas fluorescentes é feito por um microcontrolador AtMega8 da ATMEL, o qual é responsável pela automação do sistema. A plataforma de gerenciamento e monitoração utiliza um microcomputador para que seja executado o aplicativo desenvolvido, o qual provê uma interface amigável ao usuário. Assim, um protocolo de comunicação foi desenvolvido para que haja uma comunicação de dados confiável, oferecendo robustez e alta confiabilidade ao controle do sistema de iluminação. Para o processamento dos dados, foi utilizado o barramento serial de comunicação full duplex com padrão RS232 e RS485 com transmissão assíncrona. Adicionalmente, o sistema funciona no sistema mestre-escravo, sendo o microcomputador responsável por enviar endereçamentos e ordens de ação aos microcontroladores, os quais identificam os endereçamentos e dados, executam a ação programada e envia dado de monitoramento ao microcomputador, quando requisitado pelo usuário. / In this work, the development and implementation of an illumination fluorescent system with automatic management based on electronic ballast applied to multiple fluorescent lamps are presented. This research is directed in the development of the management and supervision of an automatic platform, allowing the control of luminosity, the remote actuation and also the programmable actuation according with the local business work and conditions of natural light of the environment. In addition, the ballast will provide the increase in the average lifetime for fluorescent lamps, considering a proposed protocol to pre-heating and ignition. The automatic actuation of the system is allowed by the coupling, of the luminosity and presence sensors. The control of fluorescent lamps by channel is executed by an ATMEL’s AtMega8 microcontroller, which is responsible for the system automation. The management and monitoring platform uses a microcomputer with purpose to execute the implemented application, which will provide a friendly interface to the user. Thus, a protocol of communication was developed to allow a reliable communication of data, providing robustness and high reliability to the control of lighting system. Considering the processing of data acquired, was used a Serial Bus of communication with full duplex standard RS232 and RS485, with asynchronous transmission. Additionally, the system works in the master-slave mode, and the microcomputer is responsible for sending addresses and orders of action to microcontrollers, which identify and address data, in order to perform the programmed action to it, and in order to send data to the microcomputer, when requested by the user.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valmor adami Junior.pdf: 2047455 bytes, checksum: 187f8ff4aa0a56d336eb7ace3df5bba8 (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents the research and the practical work carried through aiming the implementation of a multiplatform software for handheld computers that allows the monitoring, parameterization and supervision of industrial equipments. Moreover, that possess an interface that makes possible: the visualization of an equipment network, the remote access to the equipment through virtual HMIs, and the generation of graphs of sampled data. So, the studies carried on handheld computers, its characteristics and programming tools, industrial networks, the Modbus protocol and the monitoring, the parameterization and the supervision of industrial equipment are presented. Moreover, the characteristic of two equipment used for the development of this work, the CFW-09 frequency inverter manufactured by WEG Automation and the power regulator GRMP-03 manufactured by Grameyer Ltda, are shown. Regarding the practical activities, the implementation of a set of classes in Java language using the SuperWaba platform is presented and its use in the project and development of softwares for parameterization and monitoring of the CFW-09 and the GRMP-03, called SuperDrivePalm and GRMPalm, respectively. Also, it is presented the creation of a supervision module for industrial equipments that can be added to those softwares. The gotten results show that the creation of a multiplatform software for the considered ends is viable, but the time behavior, measured during the practical tests of the SuperDrivePalm and the supervision module, shows that its still necessity to optimize some algorithms and that the use of a more specific virtual machine for the new PDA microprocessors can take performance improvements. / Esta dissertação apresenta a pesquisa e o trabalho prático realizados visando a implementação de um software multiplataforma para computadores de mão que permita efetuar o monitoramento, a parametrização e a supervisão de equipamentos industriais. Além disso, que possua uma interface que possibilite a visualização de uma rede de equipamentos, o acesso remoto aos equipamentos através de IHMs virtuais e a geração de gráficos referentes à valores amostrados. Dessa forma, são apresentados os estudos realizados sobre computadores de mão, suas características e ferramentas de programação, redes industriais, o protocolo Modbus e o monitoramento, a parametrização e a supervisão de equipamentos industriais. Além disso, são apresentadas características de dois equipamentos utilizados para o desenvolvimento deste trabalho, o inversor de freqüência CFW-09 fabricado pela Weg Automação e o regulador de tensão GRMP-03 fabricado pela Grameyer Ltda. Quanto às atividades práticas, é apresentada a implementação de um conjunto de classes em linguagem Java utilizando a plataforma SuperWaba e a sua utilização no projeto e desenvolvimento de softwares para parametrização e monitoramento do CFW-09 e do GRMP-03, chamados de SuperDrivePalm e de GRMPalm, respectivamente. Também será apresentada sua utilização na criação de um módulo de supervisão de equipamentos que pode ser agregado aos dois softwares. Os resultados obtidos mostram que é viável a criação de um software multiplataforma para os fins propostos, mas o comportamento temporal, medido durante os testes práticos realizados com o SuperDrivePalm e o módulo de supervisão, mostra que ainda existe a necessidade de otimização em alguns algoritmos e que a utilização de uma máquina virtual mais específica para os novos microprocessadores dos PDAs pode levar a melhorias de performance.

[pt] Com o avanço do poder de processamento gráfico e a popularização dos jogos eletrônicos, começam a surgir novas formas de entretenimento, entre elas a de espectadores de jogos. Os requisitos para o posicionamento de câmera para os espectadores visualizarem os jogos são diferentes dos aplicados aos jogadores. Enquanto a câmera para os jogadores deve atender a requisitos de jogabilidade, a câmera para os espectadores deve explorar diferentes ângulos de visualização a fim de aumentar a imersão no ambiente dos jogos e explorar a emoção das cenas. O cinema já evoluiu toda uma linguagem cinematográfica que potencializa a interpretação de cenas. Pesquisas recentes procuram usar a cinematografia na visualização de jogos. O principal desafio na adaptação da cinematografia para os jogos reside na existência de um ambiente dinâmico, onde não se pode prever o andamento da história. Podemos identificar três módulos para a adaptação da cinematografia em jogos: roteirista, responsável por identificar o que está ocorrendo na cena; diretor/editor, responsável por definir as melhores tomadas para capturar a cena; cinegrafista, responsável por posicionar a câmera no ambiente dinâmico para melhor atender às demandas do módulo diretor/editor. Este trabalho propõe a implementação de um módulo cinegrafista. A partir de requisitos para o posicionamento da câmera oriundos de um módulo externo, propõe-se um modelo de câmera que faz o posicionamento automático da câmera. Os requisitos de posicionamento são expressos em um conjunto de restrições que devem ser atendidas pelo modelo de câmera. A câmera usa um modelo físico baseado em um sistema de partículas regido pelo método de Verlet, empregando o método de relaxação para a convergência do sistema a fim de atender às restrições impostas. Experimentos computacionais demonstram a capacidade do módulo proposto de atender a sofisticadas regras de posicionamento de câmera, baseando-se em composições de restrições simples. Princípios da cinematografia, como enquadramento, posicionamento e movimento de câmeras, e respeito à linha de ação, são facilmente respeitados pelo módulo proposto. / [en] With the evolution in graphics processing power and the popularization of electronic games, new forms of entertainment, such as being a game spectator. The requirements for positioning the camera for the spectators to view the games are different from those applied to players. The camera for the players must fulfill playability requirements, while the camera for the spectators must explore different viewing angles in order to increase the immersion in the game environment and to explore the thrill of the scenes. The cinema has evolved a whole cinematographic language that optimizes the scene interpretation. Recent research has been seeking to apply cinematography to game visualization. The main challenge in the adaptation of the cinematographic language for games lies in the existence of a dynamic environment in which the story`s progress cannot be anticipated. Three modules can be identified to adopt the cinematographic language in games: screenwriter, responsible for identifying what is happening in the scene; director/editor, responsible for defining the best takes to capture the scene; and cinematographer, responsible for positioning the camera in the dynamic environment to better comply with the director/editor`s demands. The present work proposes the implementation of a cinematographer module. Based on camera position requirements obtained from an external module, we propose a camera model that automatically positions the camera. The positioning requirements are expressed by a set of constraints that must be respected by the camera model. The camera uses a physical model based on a particle system oriented by Verlet`s method, and employs the relaxation method to obtain the system`s convergence in order to comply with imposed constraints. Computational experiments have demonstrated the capacity of the proposed module to comply with sophisticated camera positioning rules based on compositions of simple constraints. Cinematography principles such as framing, camera position and movement, and respecting the line of action are easily accomplished by the proposed module.