Este trabalho investiga a implementação de sistemas fuzzy com circuitos eletrônicos. Tais sistemas têm demonstrado sua capacidade de resolver diversos tipos de problemas em várias aplicações de engenharia, em especial nas relacionadas com controle de processos. Para processos mais complexos, o raciocínio aproximado da lógica fuzzy fornece uma maneira de compreender o comportamento do sistema, permitindo a interpolação aproximada entre situações observadas de entrada e saída. A implementação de um sistema fuzzy pode ser baseada em hardware, em software ou em ambos. Tipicamente, as implementações em software utilizam ambientes de programação integrados com simulação, de modo a facilitar o trabalho do projetista. As implementações em hardware, tradicionais ou evolutivas, podem ser analógicas ou digitais e viabilizam sistemas de maior desempenho. Este trabalho tem por objetivo pesquisar a implementação eletrônica de sistemas fuzzy, a fim de viabilizar a criação de sistemas reais capazes de realizar o mapeamento de entrada e saída adequado. O foco é a utilização de uma plataforma com uma arquitetura analógico-digital baseada em uma tabela de mapeamento armazenada em uma memória de alta capacidade. Memórias do tipo SD (Secure Digital) foram estudadas e utilizadas na construção do protótipo eletrônico da plataforma. Também foram desenvolvidos estudos sobre a quantização, especificamente sobre a possibilidade de redução do número de bits. Com a implementação realizada é possível desenvolver um sistema fuzzy num ambiente simulado (Matlab), configurar a plataforma e executar o sistema fuzzy diretamente na plataforma eletrônica. Os testes com o protótipo construído comprovaram seu bom funcionamento. / This work investigates the implementation of fuzzy systems using electronic currents. Such systems have been used before to solve several of problems of engineering applications, mainly involving process control applications. On more complex applications, the approximate reasoning of the fuzzy logic allows a way to understand the system behavior, allowing approximate interpolation among observed sets of input and output points. The implementation of a fuzzy system can be based in hardware, software or both. Typically, the software implementation uses a programming environment integrated with simulation, helping the designing work. The hardware implementations, traditional or evolutionary, can be analog or digital, mainly for high performance systems. This work aims to research an electronic implementation of a fuzzy system, capable to accomplish an adequate input to output mapping. The focus of this work is to design a platform with an analog-digital architecture based in a mapping table stored in a high capacity memory. Memories of the SD (Secure Digital) type were studied and used in the construction of a prototype of the electronic platform. Also studies were developed on the quantization, specifically to allow the reduction of the number of bits. With the accomplished implementation, it is possible to develop a fuzzy system in a simulated environment (Matlab), to configure the platform and to execute the fuzzy system directly in the electronic platform. The tests with the prototype was successful.

Este trabalho investiga a implementação de sistemas fuzzy com circuitos eletrônicos. Tais sistemas têm demonstrado sua capacidade de resolver diversos tipos de problemas em várias aplicações de engenharia, em especial nas relacionadas com controle de processos. Para processos mais complexos, o raciocínio aproximado da lógica fuzzy fornece uma maneira de compreender o comportamento do sistema, permitindo a interpolação aproximada entre situações observadas de entrada e saída. A implementação de um sistema fuzzy pode ser baseada em hardware, em software ou em ambos. Tipicamente, as implementações em software utilizam ambientes de programação integrados com simulação, de modo a facilitar o trabalho do projetista. As implementações em hardware, tradicionais ou evolutivas, podem ser analógicas ou digitais e viabilizam sistemas de maior desempenho. Este trabalho tem por objetivo pesquisar a implementação eletrônica de sistemas fuzzy, a fim de viabilizar a criação de sistemas reais capazes de realizar o mapeamento de entrada e saída adequado. O foco é a utilização de uma plataforma com uma arquitetura analógico-digital baseada em uma tabela de mapeamento armazenada em uma memória de alta capacidade. Memórias do tipo SD (Secure Digital) foram estudadas e utilizadas na construção do protótipo eletrônico da plataforma. Também foram desenvolvidos estudos sobre a quantização, especificamente sobre a possibilidade de redução do número de bits. Com a implementação realizada é possível desenvolver um sistema fuzzy num ambiente simulado (Matlab), configurar a plataforma e executar o sistema fuzzy diretamente na plataforma eletrônica. Os testes com o protótipo construído comprovaram seu bom funcionamento. / This work investigates the implementation of fuzzy systems using electronic currents. Such systems have been used before to solve several of problems of engineering applications, mainly involving process control applications. On more complex applications, the approximate reasoning of the fuzzy logic allows a way to understand the system behavior, allowing approximate interpolation among observed sets of input and output points. The implementation of a fuzzy system can be based in hardware, software or both. Typically, the software implementation uses a programming environment integrated with simulation, helping the designing work. The hardware implementations, traditional or evolutionary, can be analog or digital, mainly for high performance systems. This work aims to research an electronic implementation of a fuzzy system, capable to accomplish an adequate input to output mapping. The focus of this work is to design a platform with an analog-digital architecture based in a mapping table stored in a high capacity memory. Memories of the SD (Secure Digital) type were studied and used in the construction of a prototype of the electronic platform. Also studies were developed on the quantization, specifically to allow the reduction of the number of bits. With the accomplished implementation, it is possible to develop a fuzzy system in a simulated environment (Matlab), to configure the platform and to execute the fuzzy system directly in the electronic platform. The tests with the prototype was successful.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-08T13:44:54Z No. of bitstreams: 1 RÔMULO AUGUSTO VENTURA SILVA - TESE PPGCMat 2011..pdf: 4840398 bytes, checksum: 2eaeb4106f3f72d0bc93dcad5ae11213 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RÔMULO AUGUSTO VENTURA SILVA - TESE PPGCMat 2011..pdf: 4840398 bytes, checksum: 2eaeb4106f3f72d0bc93dcad5ae11213 (MD5) Previous issue date: 2011-07 / A avaliação correta das propriedades de um determinado material é fundamental para que o seu desempenho atenda a todas as expectativas para as quais ele foi projetado. No decorrer do desenvolvimento de argamassa expansiva para lavra de rochas ornamentais, verificou-se a deficiência de equipamentos que pudessem avaliar a pressão e a temperatura originada por esta argamassa durante o processo de expansão. Este trabalho descreve o projeto de desenvolvimento de um equipamento para este fim. O projeto foi desenvolvido utilizando tecnologia de microcontroladores, conversores analógico-digitais do tipo SAR (successive approximation register), célula de carga do tipo S, termopares do tipo K e termistores. Em todos os itens do projeto, utilizaram-se CAD (Computer Aided Design). O armazenamento dos dados obtidos se dá em cartão de memória SD e a comunicação através de barramento USB e serial, permitindo a operação na ausência de computadores nos mais diversos ambientes com a mais ampla conectividade. Além do equipamento em si, o programa embarcado no microcontrolador e o programa de computador, responsável pela aquisição e transferência dos dados também foi desenvolvido e testado, exibindo resultados dentro dos padrões desejados. / The correct evaluation of the properties of a material is essential so that their performance meets the expectations for which it was designed. During the development of expansive mortar for mining of ornamental rocks, there was a lack of equipment that could evaluate the pressure and temperature caused by the mortar during the expansion process. This paper describes a device for this purpose. The project was developed using microcontroller technology, analogue to digital converters of the type SAR (Successive Approximation register), load cell S-type, K type thermocouples and thermistors. In all items of the project, was used CAD (Computer Aided Design). The storage of data occurs in SD memory card and communication through USB and serial bus, allowing operation in the absence of computers in various environments with the broadest connectivity. Besides the equipment itself, the program embedded in the microcontroller and the program responsible for the purchase and transfer of data was also developed and tested, showing results within the desired standards.