To see the other types of publications on this topic, follow the link: 681.5:519.24.
Dissertations / Theses on the topic '681.5:519.24'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic '681.5:519.24.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Lerdsuwansri, Rattana. "Generalisation of the Lincoln-Petersen approach to non-binary source variables." Thesis, University of Reading, 2012. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.578016.
Full textAbstract:
The project aims to estimate the size of an elusive target population. The proposed model is developed to extend the Lincoln- Petersen estimator relying on a two-source situation and binary source/listing variables to non-binary source/listing variables. We consider a bivariate count variable where counts are used to summarize how often a unit was identified from source/list 1 and source/list 2. A mixture model is presented to model unobserved population heterogeneity. Independence of two sources is assumed by conditioning on a homogeneous component leading to discrete mixtures of bivariate, conditional independent Poisson model. The EM algorithm is discussed for maximum likelihood estimation. The model is selected on the basis of Bayesian Information Criterion (BIC). The gradient function is developed to detect candidates to be non parametric maximum likelihood estimator (NPMLE) and then incorporated into the EM algorithm leading to the EM algorithm with gradient function update. Since the gradient function exploits substantially the concavity of the likelihood, we assure that the resulting NPMLE is the global maximum. As an application, estimating the number of drug users in Bangkok, Thailand is examined using the proposed model. A likelihood framework is intrigued by exploring association between unconditional and conditional MLE. Profile mixture likelihood is utilized to tackle unconditional maximum likelihood. Confidence interval estimation for population size is derived based upon the profile mixture likelihood. To allow more flexibility in unobserved population heterogeneity, a continuous mixing distribution is incorporated into the model. We consider Gamma-mixtures of the Poisson distribution and propose two new estimators of the population size in the spirit of the maximum likelihood estimation and the Turing estimator based on the bivariate, independent Geometric model. Estimating associated variances of these estimators is addressed by means of the conditioning technique. The generalised Chao estimator is developed on the basis of the monotonicity of the power series densities. We formulate a lower bound estimator for the number of units belonging to a shared population. The proposed lower bound estimator is applied to estimate the size of a drug use population in which drug users take two drugs such as heroin and methamphetamine at the same time.
2
Chai, High Seng. "Bayesian modelling with skew-elliptical distributions." Thesis, University of Southampton, 2004. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.432726.
Full text
3
Nunes, Matthew Alan. "Some new multiscale methods for curve estimation and binomial data." Thesis, University of Bristol, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.425134.
Full text
4
Ackerley, Elizabeth. "Statistical modelling of continuous distributions with a finite probability of zeros." Thesis, Lancaster University, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.289034.
Full text
5
Слива, Владислав Юрійович. "Оптимальне керування регульованим електроприводом змінного струму електронавантажувача". Master's thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/30636.
Full textAbstract:
Пояснювальна записка до магістерської дисертації обсягом 122 сторінки, містить 8 таблиці, 68 ілюстрацій та 70 бібліографічних посилання.
Метою роботи є покращення енергетичних показників систем електропривода електронавантажувачів на базі двигуна змінного струму. Розглянуті напрямки підвищення рівня енергоефективності електронавантажувачів, проведено дослідження електроприводу з вентильним двигуном електронавантажувача, проаналізовано способи керування вентильним двигуном та вибрано енергоефективний, який полягає в підтриманні сталої величини кута запасу δ перетворювача на мінімальному рівні. Удосконалено систему керування електропривода електронавантажувача, шляхом використання двигуна постійного струму з регулятором швидкості з нечіткою логікою та за рахунок третього закону керування ВД.
За результатами досліджень віртуальних моделей ВД з підпорядкованим керуванням та з використанням ПІ-регулятора з нечіткою логікою вибрано модель з fuzzy–регулятором швидкості, оскільки підтримання сталої величини кута запасу δ на мінімальному рівні потребує переналагодження параметрів регуляторів. Отже для побудови енергоефективного привода електронавантажувача доцільне використання в регуляторах швидкості нечіткої логіки. Також на основі результатів зроблені відповідні висновки і надані рекомендації.<br>The explanatory note to the master's thesis in volume of 122 pages, contains 8 tables, 68 illustrations and 70 bibliographic references.
The purpose of the work is to improve the energy performance of electric drive systems based on AC motors. The directions of increasing the level of energy efficiency of electric forklifts are considered, the electric drive with the valve motor of the electric forklift is investigated, the ways of control of the valve engine are analyzed and the energy efficient is selected, which consists in maintaining a constant magnitude of the reserve angle δ of the converter at the minimum level. The control system of the electric forklift truck electric motor has been improved by the use of a DC motor with a speed controller with fuzzy logic and due to the third law of VD control.
According to the results of studies of virtual models of subordinate control VD and using a fuzzy logic controller, a model with a fuzzy speed controller is chosen, since maintaining the constant magnitude of the stock angle δ at the minimum level requires adjusting the parameters of the regulators. Therefore, it is advisable to use fuzzy logic speed controllers to build an energy efficient electric forklift drive. Results are also based on the findings and recommendations made.<br>Целью работы является улучшение энергетических показателей систем электропривода электропогрузчиков на базе двигателя переменного тока. Рассмотрены направления повышения уровня энергоэффективности электропогрузчиков, проведено исследование электропривода с вентильным двигателем электропогрузчика, проанализированы способы управления вентильным двигателем и выбрано энергоэффективный, который заключается в поддержании постоянной величины угла запаса δ преобразователя на минимальном уровне. Усовершенствована система управления электропривода электропогрузчика, путем использования двигателя постоянного тока с регулятором скорости с нечеткой логикой и за счет третьего закона управления ВД.
По результатам исследований виртуальных моделей ВД с подчиненным управлением и использованием ПИ-регулятора с нечеткой логикой выбрано модель с fuzzy-регулятором скорости, поскольку поддержание постоянной величины угла запаса δ на минимальном уровне требует переналадки параметров регуляторов. Так что для построения энергоэффективного привода электропогрузчика целесообразно использование в регуляторах скорости нечеткой логики. Также на основе результатов сделаны соответствующие выводы и даны рекомендации.
6
Димко, Єгор Павлович. "Моделі та методи оптимального керування індукційним дуплекс-процесом за умов невизначеності". Thesis, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/38635.
Full textAbstract:
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи та процеси керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі – розробці методів оптимального управління в умовах невизначеності. Показана можливість побудови адекватної математичної моделі індукційного дуплекс-процесу плавки як об'єкта управління в умовах неможливості реалізації плану активного експерименту в виробничих умовах. На основі цього запропоновано для опису кінцевого стану в задачі пошуку оптимального за кінцевим станом управління використовувати результати параметричного опису за визначенням локально-оптимальних значень вхідних змінних на основі реалізації процедури рідж-аналізу. Показано, як з використанням комбінованої процедури штучної ортогоналізації за даними пасивного експерименту при довільній формі плану експерименту і центрального ортогонального планування отримати таке параметричне опис. Розв'язана задача синтезу оптимального управління індукційної плавкою в печах ІСТ1 / 0.8-М5 в умовах альтернативних стратегій і доведено, що при виборі стратегії плавлення на "болоті" фазова траєкторія буде постійно змінюватися внаслідок корекції початкового стану, що обумовлено зміною швидкості розплавлення при обраному способі управління. Показано, як оптимальне за швидкодією управління може бути отримано з використанням принципу максимуму Понтрягіна в умовах обліку невизначеності в описі початкового стану об'єкта управління. Синтезований оптимальний регулятор температурного режиму в індукційної міксері на основі мультіальтернатівного опису кінцевого стану, характерною особливістю якого є використання оптимальних рішень рідж-аналізу і параметричної класифікації температурного режиму. Показано, що такий підхід може бути застосований для блоку логічних умов при логічному синтезі комбінованої системи управління індукційним дуплекс-процесом.<br>Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.13.03 – systems and control processes. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the solution of an actual scientific and practical problem – the development of optimal control methods in conditions of uncertainty. The possibility of building an adequate mathematical model of an induction duplex melting process as a control object under the conditions of impossibility of implementing an active experiment plan under production conditions is shown. Based on this, it is proposed to use the results of the parametric description by definition of the local-optimal values of the input variables based on the implementation of the ridge analysis procedure to describe the final state in the problem of finding the optimal by the final state control. It is shown how using a combined procedure of artificial orthogonalization according to a passive experiment with an arbitrary form of the experiment plan and central orthogonal planning to obtain such a parametric description. The problem of synthesizing optimal control of induction melting in IST1 / 0.8-M5 furnaces in terms of alternative strategies was solved and it was proved that when choosing a melting strategy in the “bog” phase trajectory will constantly change due to the correction of the initial state, which is caused by the change in melting rate with the selected control method. It is shown how the optimal in terms of speed control can be obtained using the Pontryagin maximum principle in terms of taking into account the uncertainty in the description of the initial state of the control object. An optimal temperature regulator was synthesized in an induction mixer based on a multi-alternative description of the final state, a characteristic feature of which is the use of optimal solutions of ridge analysis and parametric classification of the temperature regime. It is shown how such an approach can be applied to a block of logical conditions in the logical synthesis of a combined control system of an induction duplex process.
7
Димко, Єгор Павлович. "Моделі та методи оптимального керування індукційним дуплекс-процесом за умов невизначеності". Thesis, НТУ "ХПІ", 2018. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/38290.
Full textAbstract:
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи та процеси керування. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018.
Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі – розробці методів оптимального управління в умовах невизначеності. Показана можливість побудови адекватної математичної моделі індукційного дуплекс-процесу плавки як об'єкта управління в умовах неможливості реалізації плану активного експерименту в виробничих умовах. На основі цього запропоновано для опису кінцевого стану в задачі пошуку оптимального за кінцевим станом управління використовувати результати параметричного опису за визначенням локально-оптимальних значень вхідних змінних на основі реалізації процедури рідж-аналізу. Показано, як з використанням комбінованої процедури штучної ортогоналізації за даними пасивного експерименту при довільній формі плану експерименту і центрального ортогонального планування отримати таке параметричне опис. Розв'язана задача синтезу оптимального управління індукційної плавкою в печах ІСТ1 / 0.8-М5 в умовах альтернативних стратегій і доведено, що при виборі стратегії плавлення на "болоті" фазова траєкторія буде постійно змінюватися внаслідок корекції початкового стану, що обумовлено зміною швидкості розплавлення при обраному способі управління. Показано, як оптимальне за швидкодією управління може бути отримано з використанням принципу максимуму Понтрягіна в умовах обліку невизначеності в описі початкового стану об'єкта управління. Синтезований оптимальний регулятор температурного режиму в індукційної міксері на основі мультіальтернатівного опису кінцевого стану, характерною особливістю якого є використання оптимальних рішень рідж-аналізу і параметричної класифікації температурного режиму. Показано, що такий підхід може бути застосований для блоку логічних умов при логічному синтезі комбінованої системи управління індукційним дуплекс-процесом.<br>Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.13.03 – systems and control processes. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the solution of an actual scientific and practical problem – the development of optimal control methods in conditions of uncertainty. The possibility of building an adequate mathematical model of an induction duplex melting process as a control object under the conditions of impossibility of implementing an active experiment plan under production conditions is shown. Based on this, it is proposed to use the results of the parametric description by definition of the local-optimal values of the input variables based on the implementation of the ridge analysis procedure to describe the final state in the problem of finding the optimal by the final state control. It is shown how using a combined procedure of artificial orthogonalization according to a passive experiment with an arbitrary form of the experiment plan and central orthogonal planning to obtain such a parametric description. The problem of synthesizing optimal control of induction melting in IST1 / 0.8-M5 furnaces in terms of alternative strategies was solved and it was proved that when choosing a melting strategy in the "bog" phase trajectory will constantly change due to the correction of the initial state, which is caused by the change in melting rate with the selected control method. It is shown how the optimal in terms of speed control can be obtained using the Pontryagin maximum principle in terms of taking into account the uncertainty in the description of the initial state of the control object. An optimal temperature regulator was synthesized in an induction mixer based on a multi-alternative description of the final state, a characteristic feature of which is the use of optimal solutions of ridge analysis and parametric classification of the temperature regime. It is shown how such an approach can be applied to a block of logical conditions in the logical synthesis of a combined control system of an induction duplex process.
8
Антіфєєв, Тимофій Ілліч. "Статистичне оцінювання розладнання технологічного процесу". Master's thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/30776.
Full textAbstract:
Система статистичного оцінювання розладнання технологічного процесу дозволяє визначати відхилення від норми під час виробничого процесу на будь-якому етапі. Проста у використанні, легка у конфігурації. Поставляється у вигляді друкованої плати невеликого розміру з фіксованою кількістю входів та виходів. Дозволяє виявляти розладнання на 25%* відсотків швидше за свої аналоги.
9
Новчук, Роман Васильович, та Roman Novchuk. "Розробка автоматизованої інформаційної системи аналізу даних контролерів розумного будинку". Bachelor's thesis, Тернопіль, ТНТУ, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35403.
Full textAbstract:
Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 22 червня 2021 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 23 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403<br>Новчук Р. Розробка автоматизованої інформаційної системи аналізу даних контролерів розумного будинку. 151 – автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – Тернопіль, 2021.
У роботі було розроблено автоматизовану систему для контролю мікрокліматичними умовами в житлових приміщеннях.
На першому етапі було розглянуто основні принципи реалізації систем керування розумними будинками з розвитком стандартів IoT. Далі було проаналізовано головні параметри для забезпечення комфорту в житловому приміщенні та створено систему автоматизованого керування ними. Систему було реалізовано на базі контролера Ардуїно. Розроблена система автоматично контролює кліматичні параметри та забезпечує їх індикацію на дисплеї безпосередньо на контролері. Також контролер передає дані на хмарний веб ресурс, де їх можна переглянути на будь-якому ПК в браузері.
У роботі також було розроблено мобільний додаток, який дозволяє переглядати показники мікроклімату за допомогою мобільних пристроїв.<br>Novchuk R. Development of an automatic information system of smart house controllers data analysis. 151 - automation and computer integrated technologies. - Ivan Puliuyi Ternopil National Technical University. - Ternopil, 2021.
An automated system for monitoring microclimatic conditions in residential areas was developed.
At the first stage, the basic principles of implementation of smart home management systems with the development of IoT standards were considered. Next, the main parameters for ensuring comfort in the living space were analyzed and an automated control system was created. The system was implemented on the basis of the Arduino controller. The developed system automatically controls the climatic parameters and provides their indication on the display directly on the controller. The controller also transmits data to the cloud web resource, where it can be viewed on any PC in the browser.
The work also developed a mobile application that allows you to view the microclimate indicators using mobile devices.<br>ЗМІСТ
ВСТУП 5
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 6
1.1. Концепція IoT та реалізації розумного будинку 6
1.2. Огляд середовищ розумного дому на основі IoT 10
2. ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 15
2.1. Постановка задачі для системи контролю мікроклімату 15
2.2. Реалізація розроблюваної системи 20
3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 25
3.1 Розробка алгоритму роботи системи керування 25
3.2 Розробка мобільного додатку для системи керування. 35
4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ХОРОНИ ПРАЦІ 39
4.1 Огляд реалізації управління охороною праці. 39
4.2 Вимоги щодо організації робочого місця користувача ПК 42
4.3 Огляд системи моніторингу довкілля 44
4.4 Методи створення цивільного захисту робочого персоналу на об’єктах промисловості 46
ВИСНОВКИ 50
БІБЛІОГРАФІЯ 51
10
Богонович, Ігор Євгенович. "Моделювання фонокардіосигналу для задачі верифікації алгоритмів виявлення патології серця". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/23993.
Full textAbstract:
В дипломній роботі розроблено імітаційну модель фонокардіосигналу із застосуванням методів виділення обвідної реального фонокардіосигналу, спряження кускової апроксимації обвідної фонокардіосигналу, смугопропускаюча фільтрація для створення вектора частотного наповнення та генерування смугообмежуючого шуму
Розроблено програмне забезпечення в середовищі MATLAB для проведення процесу імітаційного моделювання фонокардіосигналу як засобу верифікації алгоритмів виявлення патології серця у фонокардіодіагностичних системах.
11
Кейзор, Микола Миколайович, та Олександр Юрійович Саковець. "Розробка та дослідження системи автоматичного контролю параметрів промислової печі". Master's thesis, Тернопіль ТНТУ Ім. Івана Пулюя кафедра АВ, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/23735.
Full textAbstract:
У вступі описано особливості науково-технічного забезпечення та заходи підвищення безпеки та надійності роботи промислових печей. Зазначено, що автоматичний контроль процесу виробництва дозволяє своєчасно вносити корективи в хід технологічного процесу та якісно впливати на результати роботи. Охарактеризовано напрямки автоматизації промислових печей.
В аналітичній частині наведено загальні характеристики та вимоги до систем контролю параметрів промислових печей. Представлено огляд існуючих систем автоматизації з аналізом їх переваг та недоліків. Обґрунтувано актуальність автоматизації виробничого процесу і вибраного методу розробки.
В аналітичній частині проаналізовано технологічні процеси теплообміну в робочій камері печі. Визначено траєкторії руху поздовжніх конвекційних потоків в промисловій печі Описано склад газового середовища та режими тисків. Розраховано температурні режими роботи печі. Визначено розподіл температур по довжині і ширині печі.
В конструкторській частині розроблено систему автоматичного контролю рівня шихти, що побудована на основі лазерної системи та забезпечує високу точність при проведенні вимірювань. В розроблених алгоритмах роботи автоматизованої системи керування здійснюється поточний контроль рівня шихти після кожної стадії технологічного процесу. Завантажувач шихти має робочий орган у вигляді шнекового конвеєра, для керування яким треба змінювати його частоту обертання. Для регулювання швидкості подачі використано систему підпорядкованого регулювання з двома контурами регулювання – основним контуром швидкості і внутрішнім, підпорядкованим контуром струму. Ця схема реалізована як каскадна схема вмикання регуляторів. Налагодження кожного регулятора виконується незалежно і послідовно, від внутрішнього контуру зворотного зв’язку до зовнішнього. Розроблено структурну та принципову схему автоматичного регулятора, визначено його передаточні функції та розраховано перехідну характеристику контуру регулювання струму.
В науково-дослідній частині представлено функціональну та структурну схеми системи автоматичного регулювання температури промислової печі. Виведено диференціальні рівняння та знайдено передаточні функції елементів системи автоматичного регулювання. Проведено моделювання системи автоматичного регулювання в програмному середовищі МatLab. Результати моделювання підтвердили універсальність використаного ПІД-регулятора, адже завдяки його використанню в системі автоматичного управління температурою печі було досягнуто заданих показників якості.
В спеціальній частині описано особливості використання пакетів прикладних програм для автоматизації проектування та розрахунку системи контролю та регулювання параметрів печі.
В частині «Обґрунтування економічної ефективності» розраховано економічний ефект та термін окупності запропонованої розробки.
В частині «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» розглянуто питання планування робіт по охороні праці на підприємствах. Розглянуто правові основи забезпечення безпеки в надзвичайних ситуаціях.
В частині «Екологія» проаналізовано сучасний екологічний стан України, розглянуто питання забруднення довкілля, що виникає внаслідок реалізації технологічного процесу, а також запропоновано заходи зі зменшення забруднення довкілля.
У загальних висновках щодо дипломної роботи описано прийняті в проекті технічні рішення і організаційно-технічні заходи, які забезпечують виконання завдання на проектування.
В додатках до пояснювальної записки приведено відомості специфікацій.
В графічній частині приведено креслення системи керування та контролю параметрів промислової печі, алгоритми роботи печі, математичні моделі та результати моделювання роботи печі.<br>Запропоновано раціональні схеми системи автоматичного управління та контролю параметрів промислової печі. Проведено моделювання електроприводу завантажувача шихти в промислову піч. Запроновано структурні моделі системи автоматичного регулювання температури промислової печі. Запропонований варіант структури системи автоматичного контролю параметрів печі можна застосовувати при проектуванні нових промислових печей не залежно від їхнього призначення та використовуваних енергоносіїв. Автоматичне керування роботою печі дозволяє підвищити продуктивність та якість продукції.<br>ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми роботи.
Мета роботи:
Об’єкт, методи та джерела дослідження.
Наукова новизна отриманих результатів
Практичне значення отриманих результатів
Апробація
Структура роботи
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
В аналітичній частині
В конструкторській частині
В науково-дослідній частині
В спеціальній частині
Обґрунтування економічної ефективності
Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
Екологія
ВИСНОВКИ
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ РОБОТИ
АНОТАЦІЯ
Ключові слова
ANNOTATION
Key words
12
Білоус, Ігор Васильович, та Андрій Романович Малюк. "Створення веб-аплікації та алгоритму для автоматизованого обчислення параметрів фрактографічних зображень". Master's thesis, ТНТУ ім. Івана Пулюя, кафедра Автоматизація технологічних процесів і виробництв, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/23730.
Full textAbstract:
Метою магістерської роботи є розроблення веб-аплікацї, для віддаленого аналізу фрактографічних зображень з ямковою структурою поверхні руйнування, яка забезпечує:
реєстрацію нових користувачів сервісу;
редагування особистої сторінки;
обробку фрактографічних зображень поверхні в’язкого руйнування та формування протоколу опису результатів.
Предметом дослідження є визначення впливу зміни інтенсивності бінаризації на розподіл чорних поверхонь ямок в’язкого відриву.
Основні завдання дослідження: створення веб-аплікації, що дозволить значно полегшити отримання кількісної інформації про структуру в’язких зламів у матеріалі, внаслідок зменшення витрат часу на обробку фрактографічних зображень, а також надасть можливість перегляду історії завершених експериментів за будь-який період часу.<br>Магістерська робота: 116 с. пояснювальної записки, 9 аркушів графічного матеріалу, 11 літературних джерел та 44 сторінки додатків.
Об’єкт дослідження: визначення впливу зміни інтенсивності бінаризації на розподіл чорних поверхонь ямок в’язкого відриву.
Метою магістерської роботи є розроблення веб-аплікацї, для віддаленого аналізу фрактографічних зображень з ямковою структурою поверхні руйнування, яка забезпечує: реєстрацію та авторизацію користувачів сервісу, редагування особистої сторінки, обробку фрактографічних зображень поверхні в’язкого руйнування, формування протоколу опису результатів.
Методи дослідження: оптико-цифровий аналіз.
Результати дослідження можна переглядати будь-який момент часу без повторного проведення експерименту.<br>1.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ 2.ОСНОВНИЙ ЗМІСТ МАГІСТЕРСЬКОЇ РОБОТИ 3.ВИСНОВКИ 4. Анотація 5.Аннотация 6. Summary
13
Желінський, Микола Миколайович. "Cистема векторного керування асинхронним генератором з властивостями робастності до параметричних збурень". Thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/40209.
Full textAbstract:
У дисертаційній роботі вирішується науково-прикладна задача створення методів векторного полеорієнтованого керування автономними асинхронними генераторами, спрямованих на підвищення їх статичних та динамічних характеристик.
Виконано теоретичний аналіз та дослідження властивостей стійкості та характеристик систем векторного керування АГ з ПІ-регуляторами струмів та напруги, які
модифіковано для врахування насичення магнітної системи АГ. Синтезовано та теоретично обґрунтовано нові методи векторного керування підсистемою потокозчеплення АГ, які дозволяють синтезувати робастні до варіацій активного опору ротора
алгоритми регулювання вектора потокозчеплення ротора в системах з прямим та непрямим полеорієнтуванням. Розроблено новий метод лінеаризуючого зворотним
зв’язком керування напругою ланки постійного струму, який забезпечує лінійну динаміку підсистеми регулювання напруги незалежно від режимів роботи АГ. Розроблено адаптивну систему векторного керування, яка побудована з використанням нелінійного принципу розділення на основі неадаптивного алгоритму робастного векторного керування і розробленого адаптивного спостерігача вектора потокозчеплення
ротора, який враховує насичення магнітної системи асинхронної машини.
Результати експериментальних досліджень розроблених структур векторного керування на створених експериментальних установках з АГ потужністю 2.2 кВт та
5.5 кВт співпадають з результатами математичного моделювання.<br>The thesis is devoted to research and development of new vector control algorithms for
autonomous induction generators (IG) with improved static and dynamic characteristics.
Based on the analysis of existing control methods and types of existing electric power
generation systems, it is shown that: a) the classic PI-vector control algorithm has no rigorous theoretical substantiation; b) the stability of essentially nonlinear system is not proved;
and c) it is sensitive to coordinate and parameter perturbations.
The theoretical analysis and investigation of the stability properties and characteristics
of the saturated IG vector control systems in the standard configuration with linear PI current and voltage controllers (which take into account the saturation of IG magnetic system)
are performed. Classic algorithm provides local asymptotic stability of DC-link voltage and
rotor flux regulation under limited load current and decomposition of the voltage and q-axis
current subsystems, based on the two-time scale separation.
A new feedback linearizing control of DC-link voltage is developed. It is synthesized
on the base of the balance equation of electromechanical conversion and for the first time
provides the linear dynamics of the voltage regulation subsystem regardless of changes in
angular speed, module of rotor flux vector and load current. A method for the synthesis of
direct vector control of the IG flux subsystem based on a new reduced order flux observer
has been developed.
The systems with developed algorithms were studied in simulation. It is shown that
static and dynamic characteristics degrade when using standard configuration with linear PI
current and voltage controllers under conditions of active rotor resistance variation. Under
high active rotor resistance increase, this algorithm does not provide stable operation unlike
developed robust algorithm. The robust algorithm with direct field orientation has been developed, which provides robustness to variation of rotor active resistance.
An adaptive observer, which takes into account the IG saturation, has been synthesized
and investigated in autonomous mode and as part of an adaptive control system. It provides
higher accuracy level of flux tracking by applying the combination of robust vector control
algorithm (to rotor active resistance variations) and the adaptive observer, providing exponential estimation of rotor active resistance. The adaptive control system does not require information about the initial values of the rotor active resistance.
Intensive experimental comparison study of proposed controllers and indirect vector
control with linear PI voltage regulators were conducted on the created experimental installations with IGs of 2.2 kW and 5.5 kW rated power. Experimental results coincide with the
simulation and shows that improved dynamic quality indicators of DC-link voltage control
are obtained as well as higher efficiency is achieved.
The results of the work were implemented in the educational process at the National
Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" in teaching the
subjects "Electromechanical systems in environmentally friendly technologies", "Robust
and adaptive control in electromechanical systems".
14
Афтанащук, Тарас Ігорович, та Taras Aftanashchuk. "Дослідження та розробка автоматизованої системи управління компресорною станцією". Master's thesis, Тернопіль, ТНТУ, 2019. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29666.
Full textAbstract:
Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 23 грудня 2019 р. о 12 .30 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 45 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 401<br>Афтанащук Т.І. Дослідження та розробка автоматизованої системи управління компресорною станцією. 151 – автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – Тернопіль, 2019.
В магістерській магістерській роботі було проаналізовано основні аспекти технологічного процесу роботи компресорних станцій. Виявлено основні параметри, які впливають на якість роботи компресорної системи
Було розроблено автоматизовану систему керування роботою компресорної станції.
Aftanashchuk TI Research and development of an automated compressor station control system. 151 - automation and computer integrated technologies. - Ivan Puliuyi Ternopil National Technical University. - Ternopil, 2019.
In the master's thesis the basic aspects of the technological process of compressor station work were analyzed. The basic parameters that affect the quality of the compressor system are revealed
An automated control system for compressor start operation has been developed.<br>ВСТУП 7
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9
1.1. Аналіз стану виробництва стиснутого повітря 9
1.2 Характеристики систем повітропостачання 12
1.3. Рівень і режими споживання повітря 15
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 24
2.1 Огляд схеми функціонування технологічного об’єкту 24
2.2 Основні аспекти автоматизації компресорної станції 26
2.3 Огляд реалізації функціональної схеми 27
3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 34
3.1 Розробка АСУТП для контролю робои компресорної станції 34
3.2. Обґрунтування та вибір комплексу технічного обладнання нижчого рівня 42
4 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 48
4.1. Система регулювання швидкості КС при використанні електроприводу змінного струму 48
4.2. Дослідження систем на базі ЕП змінного струму ТПН-АД 54
5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 62
5.1. Програмований логічний контроллер ОВЕН ПЛК110 62
5.2. Одноканальний блок живлення ОВЕН Бп60б-д4 70
5.3. Блок мережевого фільтру ОВЕН БСФ — Короткий опис 72
5.4. Графічна панель оператора з сенсорним управлінням овен сп270 73
5.5. Модуль введення дискретних сигналів Мв110-16д 74
6. ОБГРУНТУВАННЯ-ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 76
6. Техніко-економічне обґрунтування 76
6.1 Розрахунок собівартості одиниці виробу 76
6.2 Прибуток 79
7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 81
7.1 Характеристика шкідливих факторів виробничого середовища 81
7.2 Забезпечення безпеки життєдіяльності при роботі з ПК 83
8 ЕКОЛОГІЯ 88
8.1 Екологічність створення нових виробництв 88
8.2 Методи зменшення енергоємності та енергозбереження. 89
8.3 Види джерел електромагнітних полів, іонізуючого випромінення та методи їх знешкодження. 91
ОСНОВНІ ВИСНОВКИ ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ 95
БІБЛІОГРАФІЯ 96
15
Павлишин, Андрій Миколайович. "Розробка мікропроцесорного пристрою для дослідження електронного обладнання". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/24010.
Full textAbstract:
Розробка мікропроцесорного елементів пристрою вимірювання параметрів електричних сигналів та дослідження його експлуатаційних характеристик.<br>Розроблено та досліджено пристрій вимірювання параметрів електричних сигналів на базі однокристального мікроконтролера. Використання однокристального мікроконтролера дозволило створити універсальний, компактний та зручний прилад. Разом з цим, прилад є технологічним у виготовленні і простим у налагодженні. Перепрограмовувана пам'ять пристрою дозволяє оперативно змінювати функціональні і сервісні можливості приладу, найгнучкіше відповідаючи вимогам вирішуваної задачі.<br>Загальна характеристика роботи. Актуальність теми роботи. Мета роботи. Об’єкт, методи та джерела дослідження. Наукова новизна отриманих результатів. Практичне значення отриманих результатів. Апробація. Структура роботи. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ. ВИСНОВКИ. СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ РОБОТИ. АНОТАЦІЯ. Ключові слова. ANNOTATION. Key words.
16
Лопушняк, Юрій Богданович. "Дослідження автоматизованої установки вакуум-випаровування томатної пасти". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І.Пулюя, ФПТ, кафедра Автоматизації технологічних процесів та виробництв, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/26799.
Full textAbstract:
У даній роботі однокорпусна вакуум–випарна установка розглянута як багатомірний об'єкт автоматичного керування й запропоновані нові модифікації лінеаризованих динамічних моделей цієї установки.<br>В дипломній роботі досліджено основну технологічну операцію згущення методом випарювання до певного змісту сухих речовин. Випарювання здійснюється у випарних апаратах при вакуумному розрідженні, що дозволяє вести процес при знижених температурах. При зниженій температурі кипіння продукту в умовах вакууму досягається значно більша різниця температур між нагріваючою парою і киплячою рідиною. Процес згущення при цьому протікає більш інтенсивно, а знімання пари з одиниці поверхні нагрівання набагато вище в порівнянні з атмосферним випарюванням.
У даній роботі однокорпусна вакуум–випарна установка розглянута як багатомірний об'єкт автоматичного керування й запропоновані нові модифікації лінеаризованих динамічних моделей цієї установки. На відміну від відомих запропоновані моделі дозволяють урахувати коливання витрати й температури продукту на вході у вакуум–випарний апарат, а також зміну вакуумметричного тиску. Визначено збурюючі впливи на канал регулювання температури й отримані передавальні функції по цих впливах. Такі передавальні функції дозволяють вирішити завдання синтезу комбінованих систем регулювання температури й вакууму, а також обчислити оптимальні настроювання автоматичних регуляторі. Застосування таких систем у практиці регулювання дозволить підвищити ефективність використання теплоносіїв у вакуум–випарній установці.
Запропоновані моделі застосовні для синтезу систем керування вакуум–випарними установками харчових виробництв.
Досліджено реологічні і теплофізичні характеристики вихідних і концентрованих полікомпонентних овочевих сумішей.
Вивчено основні закономірності тепло- і масообмінних процесів при вакуум-випарюванні полікомпонентних овочевих сумішей і розроблено нові способи виробництва полікомпонентних овочевих концентратів збалансованого складу; визначено раціональні технологічні режими процесу.<br>In qualifying work investigated the main technological operation of the condensation by evaporation to dry substance content. Evaporation is carried out in the apparatus when the vacuum pressure, which allows to carry out the process at low temperatures. When a lower boiling point product in vacuum conditions is achieved, a much bigger temperature difference between negrauxu steam and boiling liquid. The thickening process thus proceeds more intensively, and the removal of vapor from the surface unit heating is much higher in comparison with atmospheric evaporation.
In this paper adenocarpus vacuum evaporation plant is considered as a multidimensional object automatic control and the proposed new modifications linearithmic dynamic models of the plant. In contrast to the known proposed model allows to take into account fluctuations in flow and temperature at inlet in the vacuum evaporation apparatus, and changing the vacuum pressure. Defined impact on the control channel temperature and the obtained transfer functions for these effects. Such a transfer function can solve the problem of synthesis of combined systems temperature control and vacuum, as well as to calculate the optimum settings for automatic controllers. The use of such systems in practice, the regulation will increase the efficiency of heat transfer in the vacuum-evaporation installation.
The proposed model is applicable for the synthesis of control systems, vacuum evaporators food production.
The rheological and thermo physical characteristics of the source and concentrated multicomponent vegetable mixtures.
The main regularities of heat and mass transfer processes during the vacuum evaporation of multicomponent vegetable mixes and developed new ways of producing multicomponent vegetable concentrates balanced composition; defined rational technological regimes of the process.<br>ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ<br>ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ<br>ВИСНОВКИ<br>СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ РОБОТИ<br>ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ<br>АНОТАЦІЯ<br>ANNOTATION
17
Гуцалюк, Юрій Павлович, Іван Михайлович Лесів, Yurii Hutsaliuk та Ivan Lesiv. "Розробка та дослідження автоматизованої системи керування піччю для формування коксу". Master's thesis, Тернопіль, ТНТУ, 2020. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33224.
Full textAbstract:
Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 21 грудня 2020 р. о 08 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 24 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403<br>В роботі було розроблено та оптимізовано роботу автоматизованої системи керування процесом формування прокаленого коксу.
В ході роботи були максимально використані останні досягнення в теорії автоматичного управління, а також новітні контрольно-вимірювальні прилади і обчислювальна техніка.
The work developed and optimized the operation of the automated control system for the formation of calcined coke.
In the course of work the last achievements in the theory of automatic control, and also the newest control and measuring devices and computer engineering were as much as possible used.<br>ВСТУП 6
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8
1.1. Технологія отримання коксу 8
1.2. Технологія отримання пекового коксу 9
1.3. Особливості досліджуваного процесу 10
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 14
2.1 Огляд схеми функціонування технологічного об’єкту 14
2.2. Конструкція обертової прокалювальної печі. 15
2.3. Технологія прожарення 17
2.4. Матеріальний і тепловий баланси прокалювальної печі. 18
2.5. Запуск печі 23
2.7. Технічне обслуговування печі. 24
3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 26
3.1. Аналіз технологічного процесу як об'єкта управління 26
3.1.1. Впливи, які діють на об’єкт керування. 26
3.1.2. Аналіз керуючих дій, якими можна впливати на процес. 28
3.2. Постановка завдання управління і структури управління. 34
3.2.1. Завдання управління. 34
3.2.2. Реалізація завдання регулювання. 35
3.3. Алгоритм управління. 36
3.4. Функціональна схема локальної системи автоматизації. 37
3.4.1. Перелік основних ситуацій, що призводять До аварійної зупинки: 37
3.4.2. Вибір контролера. 38
3.4.3 Технічний опис Siemens S7-300. Установка. 38
3.4.3.1 Компоненти S7-300 39
3.4.3.2 Побудова системи S7-300 40
3.4.4. Розташування і установка модулів. 42
4 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 44
4.1. Визначення питомої електричного опору пекового коксу 44
4.2. Визначення дійсної густини графіту 46
4.3. Визначення золи в графіті 46
5. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 49
5.1. Структурна схема ктс 49
5.1.1. Вимоги до видів забезпечення асутп прокалювання. 50
5.1.2. Вимоги до надійності. 52
5.1.3. Характеристика структури комплексу технічних засобів АСУ. 54
5.1.4. Характеристика структури комплексу засобів управління ділянки прокалювання. 54
5.2 Програмування контролера 55
6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 58
6.1 Організація охорони праці при експлуатації печей 58
6.2 Електробезпека 60
6.3 Розрахунок заземлення 63
6.4 Розрахунок стійкості об’єкта до вибуху газо-повітряної суміші 66
ОСНОВНІ ВИСНОВКИ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ 68
БІБЛІОГРАФІЯ 69
18
Диня, Максим Васильович, Олександр Ігорович Драбик, Maksym Dynya та Oleksandr Drabyk. "Розробка автоматизованої системи керування вентиляцією та кондиціонуванням повітря у виробничих цехах". Bachelor's thesis, Тернопіль, ТНТУ, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35408.
Full textAbstract:
Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 22 червня 2021 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 23 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403<br>Диня М.В., Драбик О.І.Розробка автоматизованої системи керування вентиляцією та кондиціонуванням повітря у виробничих цехах. 151 –Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології. –Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. –Тернопіль, 2021.
У даній кваліфікаційній роботі було здійснено конструювання системи автоматизованого керування вентиляційним обладнанням. Система автоматизованого керування дозволяє користувачу управляти процесом роботи системи вентиляції, зводячи роль технічного персоналу до перевірки обладнання, а також ремонту в випадках порушень роботи системи, що сприяє зменшенню використання людського ресурсу. Наявність системи такого типу є гарантом безпеки в приміщенні, де ця система встановлена, адже найбільш небезпечні для людини складові процесу знаходяться під контролем системи, якою в свою чергу керує сама людина.<br>Dynya M.V., Drabyk O.I. Development of an automatic control system of air ventilation and conditioning in production shops. 151 - Automation and computer integrated technologies. - Ivan Puliuyi Ternopil National Technical University. - Ternopil, 2021.
In this qualification work, the design of an automated control system for ventilation equipment was carried out. The automated control system allows the user to control the operation of the ventilation system, reducing the role of technical staff to inspect the equipment, as well as repairs in cases of system malfunctions, which reduces the use of human resources. The presence of this type of system is a guarantee of safety in the room where this system is installed, because the most dangerous to humans’ components of the process are under the control of the system, which in turn is controlled by the person.<br>Вступ 8
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9
1.1. Аналіз відомих технічних рішень з питань автоматизації систем кондиціонування і вентиляції 9
1.2. Використання нечіткої логіки в системах управління вентиляційним обладнанням 15
1.3. Обґрунтування актуальності автоматизації систем кондиціонування та вентиляції повітря 20
2. ПРОЕКТНА ЧАСТИНА 22
2.1. Аналіз систем кондиціонування та вентиляції 22
2.2. Розрахунок елементів систем кондиціонування та вентиляції 25
2.3. Опис роботи системи кондиціонування та вентиляції повітря 29
2.4. Будова та принцип роботи центрального кондиціонера 30
2.5. Принцип роботи системи водяної нагріву 32
2.6. Принцип роботи фреонової системи охолодження 34
2.7. Обґрунтування необхідності контролю основних технологічних параметрів 37
2.8. Розробка та опис компоновки автоматизованої системи управління вентиляцією 39
2.9. Розробка схеми автоматики та підбір давачів і виконавчих механізмів 43
2.10. Обґрунтування вибору і характеристики керуючого контролера 47
2.11. Розробка та розрахунок принципових схем з’єднань 50
2.12. Розробка та розрахунок принципових електричних схем живлення 54
2.13. Опис щита керування 58
3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 60
3.1. Огляд інтерфейсу контролера Соrrigo L-10 60
3.2. Конфігурування і встановлення необхідних параметрів контролера 61
4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ХОРОНИ ПРАЦІ 65
Висновки 69
Перелік посилань 70
19
Мокрійчук, Сергій Юрійович, та Sergiy Mokriychuk. "Розробка та дослідження автоматизованої системи управління контактором для мереж постійного та змінного струму". Master's thesis, Тернопіль, ТНТУ, 2019. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29783.
Full textAbstract:
Роботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 26 грудня 2019 р. о 12 .30 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 45 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 401<br>Мокрійчук С.Ю. Розробка та дослідження автоматизованої системи управління контактором для мереж постійного та змінного струму. 151 – автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – Тернопіль, 2019.
У магістерській роботі була розроблена структурна схема блоку управління контактором. Розроблено й налагоджено програмне забезпечення для мікроконтролера та проведений розрахунок основних його параметрів. Наведено розрахунок необхідних параметрів елементів силової й низьковольтної частини й зроблений їхній вибір. Наведено результати моделювання перетворювача напруги. Представлено результати експериментів - осцилограми роботи перетворювача напруги, осцилограми напруг у котушках.
Mokriychuk S.Y. Development and research of an automated contactor control system for DC and AC networks. 151 - Automation and computer integrated technologies. - Ternopil Ivan Pulyuy National Technical University. - Ternopil, 2019.
In the master's work the block diagram of the contactor control unit was developed. The software for the microcontroller is developed and adjusted and the basic parameters are calculated. The necessary parameters of the elements of the power and low-voltage parts are given and their choice is made. The results of the simulation of the voltage converter are given. The results of the experiments are presented - waveforms of operation of the voltage converter, waveforms of voltages in the coils.<br>Вступ 7
1. Аналітична частина 8
1.1. Характеристики електромагнітних контакторів 8
1.2. Опис способів управління контактором 12
2. Технологічна частина 15
2.1. Технічне завдання 15
2.2. Функціональна схема блоку управління контактором 18
2.3. Електрична схема блоку управління контактором 19
2.4. Вибір варистора 20
2.5. Вибір діодного мосту 21
2.6. Вибір фільтрових конденсаторів 21
2.7. Розрахунок параметрів силового транзистора 22
2.8. Вибір і розрахунок елементів блоку драйвера 23
3. Конструкторська частина 26
3.1. Розрахунок теплової завантаження силового транзистора 26
3.2. Розрахунок параметрів силового діода і розрахунок теплової завантаження 29
3.3. Джерело живлення системи управління 31
3.4. Розрахунок елементів перетворювача 38
3.5. Вибір лінійного стабілізатора 47
4. Спеціальна частина 49
4.1. Розробка системи управління 49
4.2. Розрахунок елементів системи управління 53
4.3. Розробка програмного забезпечення 55
5. Науково – дослідна частина 63
5.1. Моделювання роботи перетворювача напруги 63
5.2. Дослідження перетворювача напруги 65
5.3. Дослідження силової частини блоку 67
6. Обгрунтування економчіної ефективності 69
6.1. Техніко-економічне обґрунтування проектованого варіанту 69
6.2. Розрахунок капітальних вкладень на реалізацію проекту автоматизації 69
6.3. Розрахунок витрат на оплату праці за проектом автоматизації 71
6.4. Розрахунок виробничої собівартості за проектом автоматизації 76
6.5. Розрахунок основних техніко – економічних показників проекту автоматизації 79
7. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 82
7.1. Організаційні заходи та інженерні рішення, спрямовані на покращення умов і безпеки праці 82
7.2. Організаційні заходи та інженерні рішення, спрямовані на захист навколишнього середовища від забруднення 87
7.3. Розрахунок заземлюючого пристрою з використанням природного заземлення 88
7.4. Безпека життєдіяльності у надзвичайних ситуаціях 91
8. Екологія 93
8.1. Загальні відомості про екологію та захист навколишнього середовища 93
8.2. Основні приорітети охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів 95
8.3. Засоби захисту, що використовуються в електроустановках 97
Висновки 101
Перелік посилань ……………………………………………………………….103
20
Куйдан, Максим Ігорович, Олександр Володимирович Сидорик, Maksym Kuidan та Oleksandr Sydoryk. "Розробка та дослідження автоматизованої системи для оперативного контролю та керування газорозподільними станціями". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2020. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33279.
Full textAbstract:
Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «22» грудня 2020р. о 14.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя<br>Розробка та дослідження автоматизованої системи для оперативного контролю та керування газорозподільними станціями. Кваліфікаційна робота магістра. Спеціальність 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». ТНТУ ім. Івана Пулюя м. Тернопіль, 2020р.
Метою даної роботи є розроблення та моделювання інформаційно-управляючої системи лінійної частини магістральних газопроводів.
У число основних задач системи управління лінійної частини магістральних газопроводів входять наступні:
- збір інформації про поточні значення параметрів технологічного процесу (тиск, температура і т. д.);
- збір інформації про стан технологічних об'єктів;
- доставка зібраної інформації споживачам на всіх рівнях системи;
- прийом керуючих сигналів із усіх рівнів системи і формування керуючих впливів для запірної арматури й інших технологічних об'єктів.<br>Development and research of an automated system for operational control and management of gas distribution stations. Qualifying work of the master. Specialty 151 "Automation and computer-integrated technologies". TNTU them. Ivan Pulyuy, Ternopil, 2020
The purpose of this work is to develop and model the information and control system of the linear part of the main gas pipelines.
The main tasks of the control system of the linear part of the main gas pipelines include the following:
- collecting information about the current values of the parameters of the technological process (pressure, temperature, etc.);
- collection of information on the state of technological objects;
- delivery of collected information to consumers at all levels of the system;
- reception of control signals from all levels of system and formation of control influences for shut-off valves and other technological objects.<br>Анотація 4
Перелік умовних позначень, скорочень і термінів 7
Вступ 9
1 Аналітична частина 13
1.1 Загальні характеристики системи автоматизації 13
1.2 Задачі автоматизації 21
1.3 Існуючі системи та запропоновані рішення 26
2 Технологічна частина 40
2.1 Структура системи 40
2.2 Опис елементів системи 45
2.3 Вибір компонентів та опис системи безпровідного зв’язку. 52
2.4 Вибір датчиків та виконавчих механізмів 64
3 Конструкторська частина 68
3.1 Структурно-функціональна схема контрольованого пункту 68
3.2 Організація протоколу передачі даних 71
3.3 Моделювання процесу передачі інформації 79
3.4 Розрахунок основних показників каналу зв’язку 84
4 Науково-дослідна частина 88
4.1 Розрахунок завадостійкості системи зв’язку з кодуванням 88
4.2 Надійність протоколу передачі даних 91
5 Спеціальна частина. Використання засобів САПР 98
6 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 110
6.1 Аналіз потенційних небезпечних та шкідливих умов праці 110
6.2 Забезпечення нормальних умов праці 114
6.3 Забезпечення безпеки користувача ПЕОМ 118
6.2 Заходи з безпеки в надзвичайних ситуаціях. Вимоги до системи газопостачання на випадок виникнення надзвичайних ситуацій, заходи щодо забезпечення безпеки персоналу і стійкості об'єктів газоперекачувальної станції. 121
Висновки 127
Перелік посилань 129
21
Оленюх, Роман Володимирович, та Roman Oleniukh. "Розробка та дослідження автоматизованої системи управління поливом тепличного комбінату". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2020. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33281.
Full textAbstract:
Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «22» грудня 2020р. о 14.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя<br>В результаті виконання кваліфікаційної роботи було створено систему автоматичного управління поливом для теплично – овочевого комбінату за допомогою контролера S7-300С. Дана система дає можливість передавати дані на вищий рівень, тим самим організовуючи управління об’єкта на рівні підприємства. Розроблена система графічного відображення процесу поливу дає можливість контролювати стан і покази обладнання і оперативно реагувати на їх зміну.<br>As a result of qualification work, an automatic irrigation control system was created for the greenhouse and vegetable plant with the help of the S7-300C controller. This system makes it possible to transfer data to a higher level, thus organizing the management of the object at the enterprise level. The developed system of graphic display of watering process gives the chance to control a condition and displays of the equipment and to react quickly to their change.<br>ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ 5
ВСТУП 6
1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8
1.1 Обгрунтування проблеми автоматизації процесу поливу 8
1.2 Опис об’єкта управління 13
2 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 14
2.1 Управління насосними установками на базі нечіткої логіки 14
2.2 Особливості нечіткого адаптивного управління 17
2.3 Дослідження правил управління 18
3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 22
3.1 Технічні характеристики об’єкта управління 22
3.2 Особливості побудови функціональної схеми автоматизації 25
4 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 29
4.1 Вибір давачів та побудова схеми установки давачів 29
4.2 Побудова алгоритму керування об’єктом 34
4.3 Вибір мікроконтролера для здійснення керування 39
5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 48
5.1 Вибір програмних засобів реалізації САК 48
5.2 Побудова графічного інтерфейсу користувача-оператора 60
5.3 Програмна реалізація алгоритму керування 68
5.4 Конфігурування центрального процесора 72
6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 78
6.1 Аналіз шкідливих факторів та потенційних небезпек в обчислювальному центрі 78
6.2 Забезпечення нормальних умов праці 82
6.3 Забезпечення безпеки експлуатації ЕОМ 86
6.4 Електромагнітний імпульс ядерного вибуху і захист від нього радіоелектронних засобів 88
6.5 Сучасний стан знань в області ЕМІ 90
6.6 Використання імітаторів ЕМІ для набору експериментальних даних 93
6.7 Можливі шляхи вирішення задачі захисту від ЕМІ 94
6.8 Практична оцінка стійкості промислового цеху до впливу ударної хвилі ядерного вибуху 97
ВИСНОВКИ 100
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 102
22
Ахтемійчук, Владислав Миколайович, та Vladislav Akhtemiychuk. "Розробка та дослідження автоматичної системи вентилювання складських приміщень". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36715.
Full textAbstract:
Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «23» грудня 2021р. о 9.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя.<br>Метою даної кваліфікаційної роботи є розробка та дослідження системи автоматичного регулювання параметрів мікроклімату складського приміщення.
В роботі зроблено короткий аналіз систем вентиляції й охолодження, систем автоматичного регулювання мікроклімату. Виконано розрахунки системи активного вентилювання складського приміщення.
В науково-дослідницькій частині роботи виконано дослідження системи активного вентилювання, розраховані та побудовані механічні характеристики електродвигуна вентилятора. Проведено дослідження перехідного процесу при запуску вентиляційної системи.
Застосування спроектованої в кваліфікаційній роботі системи активного вентилювання сприяє зниженню частки відходів овочів, що зберігаються в складському приміщенні.<br>The purpose of this qualification work is to develop and study a system of automatic control of the microclimate of the warehouse.
In the work the short analysis of systems of ventilation and cooling, systems of automatic regulation of a microclimate is made. Calculations of the active ventilation system of the warehouse were performed.
In the research part of the work the research of the active ventilation system is performed, the mechanical characteristics of the electric motor of the fan are calculated and constructed. A study of the transient process when starting the ventilation system.
The use of the active ventilation system designed in the qualification work helps to reduce the share of vegetable waste stored in the warehouse.<br>Вступ 7
1. Аналітична частина 9
1.1. Технологічне устаткування складських приміщень для зберігання овочів 9
1.2. Системи вентиляції та охолодження складських приміщень 13
2. Технологічна частина 19
2.1. Опис системи активного вентилювання складського приміщення 19
2.2. Розрахунок освітлення складського приміщення 21
2.3. Вибір пристроїв керування та захисту електромережі освітленення складського приміщення 25
3. Конструкторська частина 31
3.1. Розробка системи автоматичного регулювання мікроклімату 31
3.2. Опис системи зволоження та охолодження складського приміщення 36
3.3. Розрахунок та вибір засобів силової автоматики 39
3.4. Аналіз показників електроспоживання обладнанням складського приміщення 43
4. Науково-дослідна частина 46
4.1. Математична модель системи активного вентилювання 46
4.2. Дослідження механічної характеристики електродвигуна 52
4.3. Розробка та аналіз механічної характеристики електровентилятора 55
5. Спеціальна частина. 58
6. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 63
6.1. Техніка електробезпеки у складських приміщеннях 63
6.2. Заходи з безпеки життєдіяльності на складських приміщеннях 67
Висновки 77
Перелік посилань 78
23
Калушка, Віталій Петрович. "Розробка та дослідження системи автоматичного регулювання технологічних параметрів парогенератора енергоблоку". Master's thesis, ТНТУ ім. І.Пулюя, каф. КТ, 2018. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/23732.
Full textAbstract:
Мета роботи: розробка системи автоматичного регулювання параметрів парогенератора та дослідження його експлуатаційних параметрів.
Об’єкт, методи та джерела дослідження.
Основним об’єктом дослідження є система автоматичного регулювання параметрів парогенератора енергоблоку. Моделювання системи автоматичного регулювання проводилось в інтерактивному програмному середовищі МatLab у вигляді структурних моделей.
Наукова новизна отриманих результатів:
запропоновано раціональну структуру системи автоматичного регулювання параметрів парогенератора енергоблоку;
запроновано структурні моделі системи автоматичного регулювання параметрів парогенератора енергоблоку;
виконано техніко-економічне обґрунтування прийнятих рішень;
розглянуто питання застосування інформаційних технологій, охорони праці, безпеки в надзвичайних ситуаціях те екології.
Практичне значення отриманих результатів. Запропонований варіант структури системи автоматичного регулювання параметрів парогенератора енергоблоку можна застосовувати при проектуванні енергетичних установок не залежно від їхнього призначення та використовуваного виду палива.<br>На основі аналізу функціонування об’єкту автоматизації визначені основні параметри, що підлягають контролю і регулюванню, обґрунтовано вибір необхідних давачів і засобів автоматики, що дало можливість синтезувати систему регулювання тиску у парогенераторі. Аналіз функціонування розробленої системи, проведений шляхом моделювання процесу регулювання тиску у парогенераторі у середовищі пакету MatLab, показав адекватність розробленої моделі і дозволив отримати її якісні динамічні характеристики. За допомогою різних методів досліджено автоматичну систему на стійкість та якість.<br>ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми роботи
Мета роботи
Об’єкт, методи та джерела дослідження
Наукова новизна отриманих результатів
Практичне значення отриманих результатів
Апробація
Структура роботи
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
ВИСНОВКИ
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ РОБОТИ
АНОТАЦІЯ
Ключові слова
ANNOTATION
Key words
24
Тесличко, Іван Андрійович, Святослав Юрійович Хабаль, Ivan Teslychko та Sviatoslav Khabal. "Автоматизація технологічного процесу вібропресування фасадної плитки (комплексна тема)". Bachelor's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35499.
Full textAbstract:
Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «25» червня 2021 р. о 9.00 год. на засіданні екзаменаційної комісії №21 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя<br>В даній кваліфікаційній роботі автоматизовано технологічний процес пресування керамічної та бетонної плитки. Описано технологічні процеси виготовлення бетонних виробів, а також конструкцію складових частин напівавтомата що реалізує ці процеси.
Зокрема розроблено креслення автоматизованої установки для вібпропресування плитки, описано роботу її складових частин, монтаж, регулювання, налагодження і пуск, а також розроблено дозатор для точного дозування сипучих матеріалів. Розраховано дозатор, обмотку магнітопроводу віброзбудників, блок живлення, стабілізатор напруги, випрямляч мостової схеми.
Розроблена у кваліфікаційній роботі установка дозволяє виготовляти плитку з глини, бетону, гіпсового каменю та інших будівельних матеріалів методом імпульсного пресування.<br>In this qualification work the technological process of pressing ceramic and concrete tiles is automated. Technological processes of production of concrete products, and also a design of components of the semiautomatic device realizing these processes are described.
In particular, the drawing of the automated installation for vibropressing of a tile is developed, the work of its components, installation, adjustment, adjustment and start-up is described, and also the batcher for exact dosing of loose materials is developed. The batcher, the winding of the magnetic circuit of the vibrators, the power supply, the voltage stabilizer, the rectifier of the bridge circuit are calculated.
The installation developed in qualification work allows to make a tile from clay, concrete, gypsum stone and other building materials by a method of pulse pressing.<br>Вступ 6
1 Аналітична частина 9
1.1 Методи обробки сировини для виготовлення плитки з глини та бетону 9
1.2 Методи ущільнення сировини для виготовлення плитки 13
2 Проєктна частина 15
2.1 Формування компонентів бетону 15
2.2 Технічний аналіз якості бетону 22
2.3 Технологія виготовлення бетонних сумішей 33
2.4 Технологія виготовлення бетонних виробів 35
2.5 Технічні характеристики установки 44
2.6 Конструкція і робота пресової установки та її складових частин 46
2.7 Опис конструкції модуля дозатора 54
2.8 Розрахунок дозатора 56
2.9 Опис роботи схеми керування 68
2.10 Розрахунок блока живлення 75
2.11 Алгоритм і циклограма роботи установки 83
3 Спеціальна частина 85
4 Безпека життєдіяльності, основи охорони праці 96
4.1 Методи очищення повітря на дільниці цеху від шкідливих виділень 96
4.2 Розрахунок захисного заземлюючого пристрою для обладнання дільниці цеху 99
4.3 Підвищення стійкості роботи підприємства у військовий час 101
4.4 Оцінка підготовки підприємства до відновлення виробництва 103
4.5 Надійність системи матеріально-технічного постачання і виробничих зв’язків 104
Висновок 108
Література 109
25
Онуцький, Віталій Григорович, Віталій Олегович Колодій, Vitaly Onutsky та Vitaly Kolodiy. "Розроблення автоматизованого стенду для дослідження вібростійкості електрообладнання". Master's thesis, Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв, 2021. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36718.
Full textAbstract:
Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «23» грудня 2021р. о 9.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя.<br>В кваліфікаційній роботі подано результати аналізу та синтезу системи автоматизованого керування стендом для вібраційних досліджень електротехнічних установок та агрегатів.
Дослідження проводились з використанням методів імітаційного моделювання та статистичного аналізу.
У результаті проведеного дослідження виконано умови щодо стійкості та якості роботи розробленої системи.
Розроблено математичні моделі автоматизованої системи управління та доведено її достовірність.<br>The qualification work presents the results of analysis and synthesis of automated stand control system for vibration studies of electrical installations and units.
The research was conducted using simulation methods and statistical analysis.
As a result of the study, the conditions for the stability and quality of the developed system were met.
Mathematical models of the automated control system are developed and its reliability is proved.<br>Анотація 4
Перелік основних позначень та скорочень 7
Вступ 8
1 Аналітична частина 10
1.1 Відпрацювання міцності електронної техніки методом дослідження вібростійкості 10
1.2 Системи для дослідження вібростійкості промислової продукції фірми Bruel & Kjaer 11
1.3 Системи дослідження вібростійкості компанії LDS 16
1.4 Принцип дії і характеристики сучасних вібродатчиків 17
2 Технологічна частина 30
2.1 Статистичний аналіз систем автоматичного управління 30
2.2 Детермінована та статистична ідентифікація САУ 40
2.3 Вибір і обгрунтування аналогів розроблюваної автоматизованої системи 49
3 Конструкторська частина 53
3.1 Особливості та область призначення установок для дослідження вібростійкості 53
3.2 Аналітичне дослідження системи і створення її математичної моделі 59
3.3 Розроблення засобів безпечної експлуатації віброустановки 65
4 Науково-дослідна частина 71
4.1 Статистична лінеаризація при дослідженні експлуатаційних режимів роботи слідкуючого вібраційного стенду 71
4.2 Результати моделювання та дослідження створених моделей у середовищі MathLab 80
4.3 Перевірка достовірності моделі системи згідно еталонного управляючого сигналу 84
5 Спеціальна частина 90
5.1 Розробка креслень в системі AutoCAD 90
5.2 Використання пакету прикладних програм MathLab для проведення дослідження 93
6 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 95
6.1 Заходи з охорони праці 95
6.2 Заходи з безпеки в надзвичайних ситуаціях 103
Висновки 109
Перелік посилань 110
26
Rodrigues, Paula Alexandra Estevinho. "Programação de operações em armazéns automáticos." Master's thesis, 2006. http://hdl.handle.net/1822/5561.
Full textAbstract:
Dissertação de Mestrado em Engenharia Industrial<br>Esta tese tem por objectivo estudar o planeamento do carregamento de camiões
num grande armazém automático do tipo AS/RS (Automatic Storage/Retrieval System),
que é controlado por um sistema WMS (Warehouse Management Systems).
Neste tipo de armazéns geralmente é o supervisor quem planeia o funcionamento, seleccionando as cargas (tarefas) que serão preparadas a cada instante.
Normalmente, este tipo de plano é elaborado com base em regras de despacho muito
simples.
Devido à sua natureza combinatória o problema de sequenciamento de cargas é
considerado um problema de elevada complexidade. A obtenção de soluções através de métodos exactos torna-se impraticável para problemas de grande dimensão devido ao esforço computacional requerido.
A abordagem desta dissertação consiste na modelação do problema real com base na sequenciação de tarefas em lotes com o objectivo de minimizar a soma ponderada dos atrasos, em que cada tarefa tem subjacente um peso na sua realização.
Desenvolveu-se uma metodologia heurística de resolução baseada num Algoritmo Genético e em Programação Dinâmica em que as cargas são agrupadas em lotes (“batches”).
Foi desenvolvida uma aplicação em Visual Basic 6.0, que integrada com o sistema WMS, permitirá apoiar o planeamento de sequenciação de operações e controlar
as operações de carga de viaturas. A sua interface gráfica permitirá ao utilizador a
revisão dos parâmetros sempre que necessário e a obtenção automática de soluções de boa qualidade.
Com vista a demonstrar a eficiência e a eficácia do algoritmo proposto foram
utilizadas instâncias de teste retiradas de um conjunto de problemas padronizados
conhecidos da literatura – OR_Library.
As experiências computacionais efectuadas permitem aferir a vantagem da metodologia apresentada em relação à utilização das regras de despacho para a elaboração de planos. O método é eficiente e resolve instâncias de grande dimensão em tempo considerado adequado. A simplicidade, a eficiência e a robustez da metodologia
apresentada permite que seja facilmente integrada num sistema de apoio à decisão,
auxiliando o supervisor do armazém a elaborar diferentes alternativas de planeamento para diferentes configurações do sistema.<br>This thesis has the goal of studying the scheduling of truck load operations in a
large warehouse with a robotic automatic storage/retrieval system (AS/RS) controlled
by a Warehouse Management System (WMS).
In this type of warehouse, it is the supervisor who defines the plan of
operations, selecting the loads that have to be prepared at each time. Typically, this plan
is constructed based on simple dispatching rules.
Due to its combinatory nature, the load scheduling problem is considered a
complex problem. The obtaining of solutions through exact methods is impracticable
for the problems with large dimension due to the necessary computational effort.
In this thesis the real problem is modelled to schedule the tasks in batches with
the purpose of minimizing the total weighted tardiness. The tasks have different
importances.
It was developed a Genetic Algorithm and a Dynamic Programming procedure
to schedule the preparations of the loads in batches.
It was developed an application in Visual Basic 6.0, which integrated with the
WMS system, will support the scheduling operations and control the operations of loads
and unloads of trucks. Its graphic interface will allow the user the revision of its
parameters and the obtain of good quality automatic solutions.
In order to demonstrate the efficiency and efficacy of the exposed algorithm,
were tested several instances forthcoming the literature – OR_Library.
The computational experiences carried out permit the exposal of the advantage
in using the present methodology instead of the construction of plans by simple
dispatching rules. The method is efficient and solves large instances in an adequate
time. The simplicity, efficiency and robustness of the present algorithm allows the
integration on a background support decision system, helping the supervisor of the
warehouse in the construction of different management alternatives for different models
and configurations.
27
Gomes, Diogo Miguel Ferreira Taveira. "Modeling and experimental performance analysis of ZigBee-IEEE 802.15.4 for wireless body area networks." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/25730.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Comunicações<br>The emerging field of wireless body area networks (WBAN) has the potential to play an
important role in everyday life, and there are many industries such as health, sports and
entertainment that can take advantage of these networks. The wireless monitoring of users’
physical state, in indoor or outdoor environments, can bring benefits in several application
scenarios; for example, it can increase patients’ general well-being and reduce caregivers’
workload by allowing continuous monitoring.
This dissertation identifies and analyzes key performance aspects of using the ZigBee
and IEEE 802.15.4 protocols in WBAN applications. The main reason behind this work is
because these protocols were designed primarily for wireless sensor networks (WSNs) but are
also being used in WBAN applications, particularly in the healthcare area. The differences
between WSN and WBANs are explained and are used to discuss the usage of the ZigBee and
the IEEE 802.15.4 standards in WBANs.
The analysis performed in this work consists mainly in the execution of experimental
tests with non-beacon enabled ZigBee/IEEE 802.15.4 networks, using widespread hardware
and software platforms from Texas Instruments, regarding relevant quality of service (QoS)
metrics (maximum throughput, delivery ratio and network delay), as well as the effects of
multiple constraints, such as hidden nodes, clock drift and body interference in the network
performance.
A clock drift model was proposed to estimate when two nodes will interfere with each
other. This model was conceived due to the lack of support from the ZigBee to overcome this
issue. A solution to overcome the clock drift and the hidden node problems was then
designed. A parametric software delay model of ZigBee network devices was also defined
and introduced into a simulator so that more accurate simulation results could be obtained.
The proposed models were deemed valid since they were thoroughly tested and the predicted
results were obtained.<br>As redes de sensores sem fios de área corporal (WBAN) têm o potencial de desempenhar
um papel importante no dia-a-dia. Hoje em dia há muitas indústrias, tais como na área da
saúde, do desporto e do entretenimento, que podem tirar proveito dessas redes. A
monitorização sem fios de sinais fisiológicos, tanto em ambientes fechados como ao ar livre,
pode trazer benefícios em vários cenários de aplicação, tais como, aumentar o bem-estar de
pacientes que são monitorizados e reduzir a carga de trabalho de médicos, permitindo a
monitorização contínua.
Esta dissertação identifica e analisa aspetos chave do desempenho das redes ZigBee e
IEEE 802.15.4, quando usadas em aplicações típicas das WBAN. A principal motivação para
a realização deste trabalho reside no facto de que, apesar de terem sido projetados
principalmente para redes de sensores sem fio (WSN), estes protocolos estão também a ser
utilizados em aplicações características das WBAN, particularmente na área da saúde. As
diferenças entre as WSN e as WBAN são destacadas e usadas para discutir o uso dos
protocolos ZigBee e IEEE 802.15.4 nas WBAN.
A análise realizada neste trabalho consiste, principalmente, na execução de testes
experimentais de redes ZigBee/IEEE 802.15.4 a funcionar no modo non-beacon enabled,
usando as plataformas de hardware e software da Texas Instruments. A análise leva em
consideração métricas relevantes (o máximo goodput, a taxa de entrega e o atraso da rede) de
qualidade de serviço (QoS) e os efeitos de várias condicionantes, como os nós escondidos, o
clock drift e a interferência do corpo humano no desempenho da rede.
Um modelo para o clock drift foi proposto para estimar quando dois dispositivos irão
interferir um com o outro devido a este fenómeno. Este modelo foi concebido devido à falta
de capacidade para o ZigBee superar este problema. Posteriormente foi concebida uma
solução para ultrapassar os problemas associados ao clock drift e aos nós escondidos. Um
modelo paramétrico de atrasos de software em dispositivos de redes ZigBee foi também
definido e introduzido num simulador, de modo a que resultados de simulações mais precisos
possam ser obtidos. Os modelos propostos foram considerados válidos dado que foram
testados e os resultados previstos foram obtidos.
28
Silva, Sara Isabel Azevedo da. "Estudo do efeito da utilização de uma plataforma robótica na intervenção em crianças com perturbações do espetro do autismo." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/23514.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)<br>As perturbações do espetro do autismo (PEA) são uma desordem global do
desenvolvimento que se caraterizam por alterações qualitativas na interação social, na
comunicação verbal e não verbal e por dificuldades na imaginação social.
A robótica é uma área em expansão que apresenta potencial para estabelecer a ponte
entre a engenharia e a sociedade, nomeadamente em problemáticas complexas como é o caso
das PEA. Vários estudos foram realizados e enquadrados em diferentes projetos, como é o caso
do projeto AuRoRa, IROMEC, Free. Estes projetos utilizam uma plataforma robótica para
desenvolver competências sociais, de interação e de comunicação.
As alterações qualitativas, descritas anteriormente na tríade de incapacidades,
repercutem-se de forma significativa nas aprendizagens e no desenvolvimento das crianças com
PEA. Este fato sustenta esta investigação cuja finalidade é compreender o efeito da introdução
de uma plataforma robótica na promoção de aprendizagens e competências na intervenção em
crianças com PEA.
O robô Lego Mindstorms NXT foi utilizado neste estudo, tendo um papel de reforço
positivo e/ou mediador nas diferentes atividades. Assim, pretendeu-se no final da investigação
compreender se o robô poderia ser um incentivar a aprendizagem, e ainda ser capaz de captar a
atenção e promover a interação em crianças com PEA.
A investigação foi desenvolvida em três instituições, em seis fases: Definição da Atividade,
Familiarização, Pré-Teste, Treino, Re-Teste e Transferência de Competências. As atividades
realizaram-se em sessões de dez minutos, num total de, em média, onze sessões. Estas foram
gravadas em vídeo para análise posterior, permitindo assim obter os resultados da investigação.
Neste estudo pretendeu-se desenvolver cinco competências diferentes, em setes crianças
com PEA. O sucesso na aquisição da competência foi atingido em quatro das sete crianças da
amostra. Para além das competências referidas, verificou-se ainda a melhoria de outras
competências, como por exemplo: o tempo de permanência na atividade ou o contato visual com
o investigador.
Portanto, no final desta dissertação pode afirmar-se que a presença do robô pode ter sido
uma ferramenta motivacional para algumas das crianças participantes neste estudo,
maximizando as suas interações e/ou potencializando a aprendizagem de novas competências,
o que poderá contribuir para melhorar a sua qualidade de vida.<br>The autism spectrum disorder (ASD) is a global development disorder that is
characterized by qualitative changes in the social interaction, verbal and non-verbal
communication, and impairments in the social imagination.
Robotics is a growing field that presents a potential able to establish the bridge between
the engineering and the society, particularly in complex problems such as the PEA. Several
studies were performed in different projects, such as AuRoRa, IROMEC, Free, which use a robotic
platform to develop social skills, interaction and communication.
The qualitative changes previously described in the Triad of Impairments are reflected
substantially in the learning and development of children with ASD. This fact sustains this
investigation which the goal is to understand the effect of the introduction of a robotic platform, in
the promotion of learning and skills in the intervention of children with ASD.
The used robot was the Lego Mindstorms NXT. It was used as a mediator and/or positive
reinforcement of several activities. Thus, this research intended to understand if the robot could
be a stimulator of the learning and still be able to capture the attention and promote the
interaction in children with ASD.
The research was performed in three institutions, in six phases: Definition of Activity,
Familiarization, Pre-Test, Practice, Re-Test and Skills Transfer. The activities were performed in
sessions of ten minutes, in a total average of eleven sessions. These were recorded for later
analysis, which allowed us to obtain the results for this research.
This study intended to develop five different skills, in seven children with ASD. The
successful acquisition of competence was achieved in four of the seven children in the sample.
However, there were other skills improved in the children, for example the time spent in the
activity or visual contact with the researcher.
So, at the end of this research can be stated that the presence of the robot could have
been a motivational tool for some children, maximizing their interactions and/or promoting the
learning of new skills. Therefore, it would be possible to improve their quality of life.
29
Ντατσοπούλου, Διονυσία. "Διδιάστατες "copulas" με έμφαση σε ασφαλιστικά προβλήματα". 2005. http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/172.
Full textAbstract:
Οι συζεύξεις εκφράζουν στην περίπτωση των διδιάστατων κατανομών τη συναρτησιακή σχέση της αθροιστικής συνάρτησης κατανομής μιας διδιάστατης κατανομής με τις αθροιστικές συναρτήσεις κατανομής των μονοδιάστατων περιθώριων κατανομών, όπου οι τελευταίες μας είναι πάντοτε γγωστές. Στην εργασία παρουσιάζονται κάποιες οικογένειες διδιάστατων κατανομών σε συνδυασμό με τα μέτρα συσχέτισης τους και ολοκληρώνεται με μια εφαρμογή.<br>-
30
Rodrigues, Vítor Manuel Dias. "Monitorização e adaptação de uma arquitectura de controlo baseada em atractores móveis de sistemas dinâmicos." Master's thesis, 2006. http://hdl.handle.net/1822/6951.
Full textAbstract:
Dissertação de Mestrado em Matemática - Área de Especialização em Matemática e Aplicações à Mecânica<br>Nesta dissertação, é feita uma pequena apresentação sobre sistemas dinâmicos e mostra-se como a teoria de sistemas dinâmicos não-lineares pode ser usada para controlar o comportamento de um robô móvel e autónomo. Apresentam-se os princípios de design a que deve obedecer o sistema de controlo e como se pode formalizar uma arquitectura de controlo baseada em atractores móveis de sistemas dinâmicos não-lineares, para implementar num robô
com modestos recursos sensoriais.
Apresenta-se um sistema de monitorização que permite analisar os sistemas dinâmicos que controlam o movimento do robô, nomeadamente a localização das soluções atractoras e repulsoras. Este revelar-se-á uma ferramenta importante para a calibração de todo o sistema que controla o veículo autónomo e para a detecção e correcção de erros.
Sendo os sistemas dinâmicos definidos por equações diferenciais não-lineares, a resolução das referidas equações é feita por métodos exclusivamente numéricos. Nesta dissertação também se apresenta um estudo que compara o comportamento do robô, quando se usam diferentes métodos numéricos de resolução de equações diferenciais. Quais as vantagens e
desvantagens de cada um dos métodos expostos?
Um dos objectivos é a construção de um sistema que permita a adaptação automática de uma arquitectura de controlo baseada em sistema dinâmicos, i.e., dotar o robô de um sistema que permita (re)sintonizar alguns parâmetros quando não está a ter comportamentos desejados.<br>In this dissertation, a small presentation on dynamic systems is made and it is shown how the theory of nonlinear dynamic systems can be used to control the behaviour of a mobile and autonomous robot. The principles of the design to which the control system is submitted are presented here as well as the way how one can formalize an architecture of control based on moving attractors of nonlinear dynamic systems in order to be implemented in a robot with modest sensorial resources.
A monotorization system is presented, that allows to analyse the dynamic systems that
control the movement of the robot, namely the location of the attractors and repellers solutions.
It will be an important tool for the calibration of all the system that controls the autonomous
vehicle and for the discovering and correction of errors.
Being the dynamic systems defined by nonlinear differential equations, the resolution of those equations is made by exclusively numerical methods. In this dissertation it is also
presented a study that compares the behaviour of the robot, when different numerical methods to solve differential equations are used. What are the advantages and disadvantages of each of the displayed methods?
One of the objectives is the construction of a system that allows the automatic adaptation
of a control architecture based on dynamic systems. And also to endow the robot with a system that allows the (re)sintonization of some parameters when it is not achieving the desired behaviours.
31
Arnold, Gustavo V. "Automatization of the code generation for different industrial robots." Doctoral thesis, 2008. http://hdl.handle.net/1822/9167.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Informática (ramo de conhecimento em Compiladores, Geração de Código e Robótica Industrial)<br>This document presents GIRo (Grafcet - Industrial Robots), that is a generic environment
for programming industrial robots off-line, that includes: a truly high-level and declarative
language (Grafcet); an easy-to-use front-end (Paintgraf); an intermediate representation
(InteRGIRo); the translators from Paintgraf to InteRGIRo; the generic compiler, that
translates InteRGIRo to the robot target code; and the editor for the robot language
inputs (to obtain the necessary information about the robot target language, to allow the
generation of code to such robot).
GIRo focus on the modelling of the system, based on the Grafcet specification diagram,
rather than on the robot details, improving the programming and maintenance tasks,
allowing the reuse of source code, once this source code will be machine independent.
GIRo also allows the programmer to write programs in the robot language, if he is
familiarized with the robot commands.
With GIRo:
– the user can program robots in a high or low level;
– the portability for the source code is granted;
– the reuse of source code for different robots is allowed;
– the programming and maintaining tasks are facilitated.
GIRo is easy-to-use. So, GIRo is "giro1"!<br>Este documento apresenta um ambiente genérico de desenvolvimento de programas off-line
para robôs industriais chamado GIRo (Grafcet - Industrial Robots). GIRo contém com os
seguintes componentes: uma linguagem declarativa e de alto-nível (Grafcet); um front-end
amigável (Paintgraf); uma representação intermédia (InteRGIRo); os tradutores para a
InteRGIRo, a partir do diagrama Grafcet desenhado no Paintgraf; um compilador genérico
de codígo que traduz a InteRGIRo para a linguagem de programação do robô destino; e um
editor, utilizado para juntar as características e instruções da linguagem de programação
do robô destino, a fim de permitir a geração de código para este robô.
GIRo foca na modelação do sistema, baseado no diagrama de especificação de automa
tismos Grafcet, ao invés das características físicas do robô. Desta forma, melhora-se as
tarefas de desenvolvimento e manutenção de programas, uma vez que é permitido a reuti
lização de código fonte, já que este é independente de plataforma.
Giro também permite que o programador escreva os seus programas na linguagem do
robô, caso o mesmo esteja familiarizado com os seus comandos.
Com o GIRo:
– a programação de robôs pode ser feita em alto nível (Grafcet) ou em baixo nível
(linguagem do robô);
– a portabilidade do código fonte é garantida;
– a reutilização do codigo fonte para robôs diversos é permitido;
– as tarefas de programação e manutenção são facilitadas.
GIRo é fácil de utilizar. GIRo é "giro"!<br>Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)
32
Afonso, Francisco. "Operating system fault tolerance support for real-time embedded applications." Doctoral thesis, 2009. http://hdl.handle.net/1822/9520.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Electrónica Industrial (ramo de conhecimento em Informática Industrial)<br>Fault tolerance is a means of achieving high dependability for critical and highavailability
systems. Despite the efforts to prevent and remove faults during the
development of these systems, the application of fault tolerance is usually required
because the hardware may fail during system operation and software faults are very
hard to eliminate completely.
One of the difficulties in implementing fault tolerance techniques is the lack of
support from operating systems and middleware. In most fault tolerant projects, the
programmer has to develop a fault tolerance implementation for each application.
This strong customization makes the fault-tolerant software costly and difficult to
implement and maintain. In particular, for small-scale embedded systems, the
introduction of fault tolerance techniques may also have impact on their restricted
resources, such as processing power and memory size.
The purpose of this research is to provide fault tolerance support for real-time
applications in small-scale embedded systems. The main approach of this thesis is to
develop and integrate a customizable and extendable fault tolerance framework into a
real-time operating system, in order to fulfill the needs of a large range of dependable
applications. Special attention is taken to allow the coexistence of fault tolerance with
real-time constraints. The utilization of the proposed framework features several
advantages over ad-hoc implementations, such as simplifying application-level
programming and improving the system configurability and maintainability.
In addition, this thesis also investigates the application of aspect-oriented
techniques to the development of real-time embedded fault-tolerant software. Aspect-
Oriented Programming (AOP) is employed to modularize all fault tolerant source code, following the principle of separation of concerns, and to integrate the proposed
framework into the operating system.
Two case studies are used to evaluate the proposed implementation in terms of
performance and resource costs. The results show that the overheads related to the
framework application are acceptable and the ones related to the AOP implementation
are negligible.<br>Tolerância a falhas é um meio de obter-se alta confiabilidade para sistemas
críticos e de elevada disponibilidade. Apesar dos esforços para prevenir e remover
falhas durante o desenvolvimento destes sistemas, a aplicação de tolerância a falhas é
normalmente necessária, já que o hardware pode falhar durante a operação do sistema
e falhas de software são muito difíceis de eliminar completamente.
Uma das dificuldades na implementação de técnicas de tolerância a falhas é a
falta de suporte por parte dos sistemas operativos e middleware. Na maioria dos
projectos tolerantes a falhas, o programador deve desenvolver uma implementação de
tolerância a falhas para cada aplicação. Esta elevada adaptação torna o software
tolerante a falhas dispendioso e difícil de implementar e manter. Em particular, para
sistemas embebidos de pequena escala, a introdução de técnicas de tolerância a falhas
pode também ter impacto nos seus restritos recursos, tais como capacidade de
processamento e tamanho da memória.
O propósito desta tese é prover suporte à tolerância a falhas para aplicações de
tempo real em sistemas embebidos de pequena escala. A principal abordagem
utilizada nesta tese foi desenvolver e integrar uma framework tolerante a falhas,
customizável e extensível, a um sistema operativo de tempo real, a fim de satisfazer às
necessidades de uma larga gama de aplicações confiáveis. Especial atenção foi dada
para permitir a coexistência de tolerância a falhas com restrições de tempo real. A
utilização da framework proposta apresenta diversas vantagens sobre implementações
ad-hoc, tais como simplificar a programação a nível da aplicação e melhorar a
configurabilidade e a facilidade de manutenção do sistema.
Além disto, esta tese também investiga a aplicação de técnicas orientadas a
aspectos no desenvolvimento de software tolerante a falhas, embebido e de tempo
real. A Programação Orientada a Aspectos (POA) é empregada para segregar em módulos isolados todo o código fonte tolerante a falhas, seguindo o princípio da
separação de interesses, e para integrar a framework proposta com o sistema
operativo.
Dois casos de estudo são utilizados para avaliar a implementação proposta em
termos de desempenho e utilização de recursos. Os resultados mostram que os
acréscimos de recursos relativos à aplicação da framework são aceitáveis e os
relativos à implementação POA são insignificantes.
33
Machado, Carlos Manuel Rodrigues. "Sistema inteligente para auto–parametrização em tempo real de serra circular para corte de tubos metálicos." Master's thesis, 2004. http://hdl.handle.net/1822/6187.
Full textAbstract:
Dissertação mestrado em engenharia electrónica industrial<br>A crescente necessidade do aumento de produtividade e da eficiência nas máquinas
e nos processos industriais, impulsiona a adaptação de técnicas cada vez mais
sofisticadas, sendo possíveis graças a tecnologias de controlo por computador.
No corte por arranque de apara, usando um controlo em tempo real, é possível adaptar os parâmetros de corte para obter mais produtividade, eficiência e qualidade
de corte. É neste contexto que se apresenta o trabalho efectuado no âmbito desta dissertação, orientado ao estudo e implementação de um sistema de auto-parametrização em tempo real de serra circular para corte de tubos metálicos.
As máquinas tradicionais de corte por arranque de apara de tubos metálicos usam
uma velocidade constante de corte. Este modo de funcionamento, em conjunto com
os diferentes perfis de tubos, expõe a serra de corte a forças variáveis. Estas forças
variáveis contribuem para uma má qualidade de corte e um maior desgaste na serra.
Assim, o processo é parametrizado tendo em conta as piores condições que ocorrem na serra e na máquina.
Usando um algoritmo de controlo, de forma a ajustar a velocidade de corte em função do esforço da serra, é possível obter um corte mais rápido e eficiente.
A solução proposta baseou-se na implementação, num serrote automático, de um
sistema de corte inteligente, controlado por um autómato industrial, com o objectivo
de se obter um sistema de imediata comercialização.
Foi ainda implementado um sistema de monitorização do processo corte, usando
LabView e OPC (Object Linking and Embedding – for Process Control).<br>The growing need in machines and industrial processes´ increasing productivity and
efficiency leads to the appliance of more sophisticated techniques, which are
possible due to computer control technologies.
In the shred extract cutting-off, using a real time control, it is possible to adapt the
cutting-off parameters, in order to obtain more productivity, more efficiency and a
better cutting-off quality. This is what this dissertation is actually about, which is
oriented to the study and to the implementation of an auto-parameterization system,
in real time, of the circular saw cutting-off for metallic tubes.
The traditional shred cutting-off machines for metallic tubes use a constant cutting-off
velocity. This mode of operation, combined with different tube profiles, exposes the
cutting saw to variable forces. These variable forces contribute to a bad quality in the
cutting-off process and also to a greater saw worn-out. This way, the
parameterization is set in the worst cases which both occur in the saw and in the
machine.
Using a control algorithm, in order to adjust the cutting-off velocity to the saw strain, it
is possible to get a more efficient and faster cutting-off.
The proposed solution was based on the implementation of an intelligent cutting-off
system in an automatic cutting-off machine, controlled by an industrial programmable
logic controller, in order to obtain a system of immediate commerce.
A cutting-off process monitor system has also been implemented, using LabView and
OPC (Object Linking and Embedding – for Process Control).
34
Machado, José Mendes. "Influence de la prise en compte dun modèle du processus en vérification formelle des Systèmes à Evénements Discrets." Doctoral thesis, 2006. http://hdl.handle.net/1822/18592.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Engenharia Mecânica (ramo de conhecimento em Eletrónica, Electrotecnia e Automação)<br>Ce travail est une thèse en co-tutelle encadrée par une convention de co-tutelle signée entre
l'Université du Minho (UM) et l’École Normale Supérieure de Cachan (ENS). Le Département de
Génie Mécanique (DEM) de l’UM et le Laboratoire Universitaire de Recherche en Production
Automatisée (LURPA) de l'ENS de Cachan sont les principaux acteurs de cette coopération matérialisé
par ce travail de thèse de l’auteur. Le travail de thèse a été élaboré dans les deux institutions
et a été devélopé dans le domaine de la Sûreté de Fonctionnement de systèmes automatisés.
La Sûreté de Fonctionnement (SdF) fait aujourd’hui irruption dans le cahier des charges d’un
nombre de systèmes automatisés beaucoup plus important que par le passé. Assurer la sûreté d’un
système nécessite une approche globale (pour ne pas laisser de maillon faible) qui porte sur
l’ensemble des activités d’ingénierie puis d’exploitation du système. Dans le domaine des
Systèmes à Evénements Discrets (SED), parmi les récentes contributions scientifiques majeures à
l’amélioration de la SdF des systèmes automatisés on peut citer : la synthèse de contrôleurs sûrs
grâce à la théorie de supervision, le diagnostic qui consiste à identifier des comportements fautifs
et la vérification formelle de contrôleurs qui prouve la véracité de propriétés attendues. Nous avons
pour notre part considéré un SED comme étant composé d’un contrôleur et d’un processus en
boucle fermée, tous deux aux comportements asynchrones, synchronisés lors des échanges
d’informations (cadencés par les phases de lecture des entrées et d’affectation des sorties du
contrôleur).
L'objectif principal de cette thèse est d’évaluer les apports, les limites et les complémentarités
de la vérification du comportement d’un contrôleur logique par model-checking en prenant en
compte, ou non, un modèle du processus commandé. Pour la modélisation nous proposons une
classe d’automates non déterministes, communiquant par partage de variables logiques et aux
transitions labellées par des expressions booléennes. Le modèle du processus est alors obtenu par
coordination des comportements de modules élémentaires, grâce à un séquenceur qui permet une
évolution asynchrone des modules jusqu’à atteindre une situation stable du modèle.
La vérification formelle d’un ensemble représentatif de propriétés est traitée sur un système
automatisé servant d’exemple support. Nous généralisons ces résultats et présentons une approche
mixant la vérification formelle avec et sans modèle de processus. Cette approche est basée sur une
double typologie des propriétés et des variables utilisées pour les exprimer. On distingue d’une part
les propriétés de vivacité des propriétés de sûreté, et d’autre part les propriétés exprimées à partir
de variables contrôlables ou non. Cette approche couplée propose un cadre de vérification plus rigoureux
et plus sûr que celui de l’utilisation la plus souvent pratiquée, sans aucun modèle de processus.<br>Este trabalho consiste na realização de uma tese em co-tutela, enquadrada por uma convenção
de co-tutela celebrada entre a Universidade do Minho (UM) e a École Normale Supérieure (ENS)
de Cachan. O Departamento de Engenharia Mecânica da UM e o Laboratoire Universitaire de Recherche
en Production Automatisé da ENS de Cachan são os principais actores desta colaboração
materializada por esta tese de doutoramento do autor. O trabalho de tese foi elaborado nas duas
instituições e foi desenvolvido no domínio da Segurança de Funcionamento de sistemas automatizados.
A Segurança de Funcionamento (SdF) aparece, nos dias de hoje, tratada nos cadernos de
encargos de cada vez mais sistemas automatizados de uma forma mais importante do que no
passado. Garantir a segurança de um sistema implica uma abordagem global (para que nenhum
aspecto seja descurado) que considera as várias vertentes da actividade de engenharia e
posteriormente sobre a colocação em funcionamento e exploração do sistema automatizado. No
domínio dos Sistemas a Eventos Discretos (SED), de entre as várias contribuições científicas de
maior relevo para a melhoria da SdF de sistemas automatizados, pode-se citar: a síntese de
controladores seguros a partir da aplicação da teoria da supervisão, o diagnóstico que consiste em
identificar os comportamentos de falha e a verificação formal de controladores que prova a
veracidade de certas propriedades comportamentais esperadas. Neste caso específico, foi
considerado um SED como sendo composto por um controlador e um processo em malha fechada,
cada um deles com comportamentos assíncronos, sendo sincronizados através da troca de
informações entre eles (cuja cadência é caracterizada pelas fases de leitura das entradas e afectação
das saídas do controlador).
O objectivo principal desta tese é de avaliar as vantagens, os limites e a complementaridade na
verificação formal de um controlador lógico, por model-checking, considerando, ou não, um
modelo do processo comandado. Para a modelização propõe-se uma classe de autómatos não
determinísticos, que comunicam por partilha de variáveis lógicas e com transições «labelizadas»
por expressões booleanas. O modelo do processo é obtido pela coordenação dos comportamentos
de módulos elementares graças a um sequenciador que permite uma evolução assíncrona dos
módulos até que se atinja uma situação estável do modelo.
A verificação formal de um exemplo representativo de propriedades é tratado num sistema
automatizado que serve de exemplo suporte. Generaliza-se os resultados obtidos e apresenta-se
uma abordagem onde é misturada a verificação formal com e sem modelo do processo. Esta
abordagem é baseada numa dupla tipologia das propriedades e das variáveis utilizadas para as
exprimir. Distingue-se, por um lado, as propriedades de vivacidade e de segurança e, por outro, as
propriedades exprimidas a partir de variáveis controláveis ou não. Esta abordagem «mista» propõe
um quadro de verificação formal mais rigoroso e mais seguro do que é usualmente praticado sem
a utilização de qualquer modelo do processo.
35
Monteiro, Sérgio. "Attractor dynamics approach to formation." Doctoral thesis, 2007. http://hdl.handle.net/1822/7387.
Full textAbstract:
Tese de Doutoramento em Electrónica Industrial - Ramo de Automação e Controlo<br>Ao longo desta tese, mostraremos como a dinâmica de atractores pode ser utilizada
para controlar equipas de robôs móveis autónomos tornando-os capazes de navegar, em
ambientes desconhecidos, de acordo com uma formação geométrica pré-determinada. Algumas
das tarefas que são desempenhadas de forma mais eficiente por uma equipa de robôs
coordenados em formação são: transporte de objectos, captura de fugitivos, formações de
satélites e naves espaciais, exploração e reconhecimento de territórios e diversas aplicações
no mundo submarino.
Será usada uma estratégia líder–seguidor, na qual a formação desejada é dada através
de uma matriz, chamada de matriz de formação, na qual os parâmetros em cada linha
definem a pose desejada do robô na formação (isto é, o seu líder, distância desejada e
orientação relativa para o líder). Esta posição desejada de um seguidor relativamente a
um líder, pode ser, alternativamente, em coluna (atrás do líder), em linha (perpendicular
ao líder), ou em oblíquo (de outra forma). Os valores dos parâmetros são, então, usados
para moldar os campos vectoriais dos sistemas dinâmicos que geram os valores para as
variáveis de controlo (isto é direcção de navegação e velocidade de translação). Estes
sistemas dinâmicos são sintonizados de forma a que as variáveis de controlo estejam sempre
muito perto de um dos atractores resultantes. A vantagem é que os sistemas são mais
robustos contra perturbações porque o comportamento é gerado como uma série temporal
de estados assimptoticamente estáveis.
A principal contribuição desta tese reside no desenho de uma arquitectura de controlo
para uma equipa de robôs que, usando a abordagem da dinâmica dos atractores, exibe
implicitamente algumas caracter´ısticas importantes, tais como: a) a capacidade de estabilizar
a formação desejada a partir de qualquer situação inicial; b) a capacidade de evitar
obstáculos (sejam estáticos ou dinˆamicos); c) quebra de formações (que pode acontecer
devido à presença de obstáculos); d) junção de formações. Através da manipulação da
matriz de formação, também é possível alterar a formação durante a execução de uma missão. Esta mudança de formação pode ser apenas uma mudança na forma geométrica,
ou um incremento ou decremento no número de robõs, proporcionando desta forma maior
robustez á arquitectura em caso de falha de um robõ. A flexibilidade da arquitectura est
presente, na medida em que enquanto a informação sensorial se altera, o sistema tamb’em
altera as suas soluções continuamente, mas também descontinuamente (estabilizando a
formação contra quebra da formaçao).
Para demonstrar as capacidades da arquitectura proposta, para além de simulações
por computador, duas escalas de robˆos serão usados. Estes robôs estão equipados com
sensores de baixo nível para detectar obstruções com objectos. A detecção de colegas de
equipa e sua localização feita usando um sistema de visão omnidireccional (nos robôs
maiores) ou através das comunicações recebidas via rádio (robôs menores).
Uma extensão para o espaçoo 3–D foi efectuada, sendo proposta uma arquitectura de
controlo para uma equipa de 3 dirigíveis, que também se simulou.
36
Μιχαήλ, Χάρις. "Προσεγγίσεις ουρών κατανομών και εφαρμογές σε θέματα αξιοπιστίας". 2004. http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/178.
Full textAbstract:
Αρκετές φορές σε προβλήματα αξιοπιστίας, το ενδιαφέρον μας εστιάζεται στην ουρά κατανομής του χρόνου ζωής. Συνήθως οι ουρές κατανομών ακόμη και των πλέον εύχρηστων κατανομών δεν υπολογίζονται με αναλυτικό τρόπο για αυτό χρησιμοποιούνται φράγματα. Υπολογιστικά εύχρηστα φράγματα είναι τα τύπου Lundberg. Απαραίτητο εργαλείο για τον προσδιορισμό φραγμάτων είναι ο ρυθμός ακαριαίου θανάτου.<br>-
37
Louro, Luís. "Controlo e representações para tarefas de colaboração humano-robô." Doctoral thesis, 2010. http://hdl.handle.net/1822/10866.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Engenharia Electrónica e de Computadores<br>Nesta Tese foi desenvolvida uma arquitectura de controlo cognitiva que permite a um robô trabalhar em conjunto com um humano, tendo sido escolhida como tarefa de validação a construção cooperativa de objectos. A arquitectura de controlo é inspirada pelas mais recentes investigações a nível teórico e experimental sobre os mecanismos neuro-cognitivos, que se acredita estarem na base de tarefas cooperativas entre humanos. A arquitectura de controlo do robô implementa a coordenação de acções e objectivos como um processo dinâmico que integra o contexto, o conhecimento da tarefa e os resultados previstos do comportamento motor do humano. É formalizada através de um sistema acoplado de Campos Dinâmicos Neuronais que representam uma rede distribuída de populações neuronais interligadas com funcionalidades específicas. O uso de Campos dinâmicos neuronais possibilita adicionar capacidades cognitivas ao robô (e.g. decisão mesmo perante informação incompleta, ambígua ou ruidosa, antecipação, capacidade de inferir intenções e entender acções do outro agente), permitindo que o seu comportamento não seja apenas gerado em reacção à informação sensorial adquirida.
O robô usado nesta Tese é antropomórfico, sendo constituído por um braço manipulador de sete graus de liberdade com uma mão robótica, e um sistema de visão stereo, montados num torso estático. Foi ainda adicionado um sistema de síntese de fala e outro de reconhecimento.
A validação da arquitectura de controlo cognitiva foi realizada em duas tarefas de construção, onde o robô e um humano constroem objectos. Na primeira tarefa a equipa tem que construir um modelo de um Toy Vehicle, e na segunda tarefa tem que construir um de quatro objectos com peças do Baufix TM. Nestas tarefas é possível verificar que o robô é capaz de percepcionar e inferir as acções/intenções do humano, e deste modo seleccionar a acção complementar a realizar. O robô é ainda capaz de monitorizar conflitos/erros realizados pelo humano, bem como erros que ele próprio realize.<br>This thesis proposes a cognitive control architecture for human-robot interaction, which has been validated through a cooperative construction task. The control architecture is inspired by recent theoretical and experimental research on the neuro-cognitive mechanisms that support joint action in humans. The robot control architecture implements the joint coordination of actions and goals as a dynamic process that integrates contextual cues, shared task knowledge and the predicted outcome of the user's motor behaviour. It is formalized by a coupled system of dynamic neural fields representing a distributed network of local but connected neural populations with specific functionalities. The use of dynamic neural fields endows the robot with cognitive abilities (e.g. decision making even with incomplete, ambiguous or noisy information, anticipation, the ability to infer intentions and understand the other agents' actions), allowing a behaviour that is more than the simple reaction to the acquired sensory information.
An anthropomorphic robot is used in this work, composed by a seven degrees of freedom manipulator arm with a dexterous gripper mounted on a static torso, and a stereo vision system. It is also equipped with a speech synthesis and recognition system.
The validation of the cognitive control architecture was conducted in two joint construction tasks, where the robot and a human build several target objects from their component parts. In the first task the team has to build a Toy Vehicle model, and in the second, to build one of four objects with Baufix TM pieces. In these tasks one can verify that the robot is able to perceive and infer the actions/intentions of human, and therefore select its own, and most appropriate, action to perform. The robot is still able to monitor conflicts/errors performed by the human, and errors performed by itself.<br>Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) – SFRH/BD/18149/2004 ; Projecto LEMI (Learning to read the motor intention of others: towards socially intelligent robots) – POCI/v5/A0119/2005,08/2007-12/2008 ; Projecto Reequipamento (Anthropomorphic robotic systems: control based on the processing principles of the human and other primates’ motor system and potential applications in service robotics and biomedical engineering) – ref. CONC-REEQ/17/2001<br>Comissão Europeia - Projecto JAST (Joint Action Science Technology) – FP6-IST2, Proj. n.º 003747<br>Universidade do Minho - Projecto Reequipamento (Anthropomorphic robotic systems: control based on the processing principles of the human and other primates’ motor system and potential applications in service robotics and biomedical engineering) – ref. CONC-REEQ/17/2001
38
Pontes, José Pedro do Carmo. "Velocity control of a two DOF walking system." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/23421.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica<br>O controlo baseado em Central Pattern Generators (CPG) de sistemas locomoção permite
um tipo de modulação que é direta e condicionada ao controlo dos parâmetros da
rede. A implementação de tal controlo requer o conhecimento do mapeamento entre estes
parâmetros e as variáveis que definem a locomoção. Uma abordagem a este problema
consiste em usar métodos de Machine Learning. Neste trabalho, usando regressão linear
múltipla, e, num estado mais tardio, Locally Weighted Projection Regression (LWPR), tentei
manter a velocidade média de um sistema de locomoção de dois graus de liberdade. LWPR
mostrou boas indicações de ser capaz de uma forma robusta e fácil de implementar de
controlar certos aspectos da locomoção, havendo no entanto muito espaço para melhorar.<br>The Central Pattern Generator (CPG) based control of locomotor systems allows for a type of
modulation that is straightforward and constrained to the control of the network parameters.
The implementation of such control requires the knowledge of the mapping between this
parameters and the variables that define the locomotion. One approach to this problem
consists in calling upon machine learning methods. In this work, using Multiple Linear
Regression, and, in a later stage, Locally Weighted Projection Regression (LWPR), we try to
maintain the average velocity of a two Degree Of Freedom walking system. LWPR showed
good indications of being able to provide an easy to implement and robust way of controlling
certain aspects of the locomotion, with there still being much room for improvement.<br>Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Projeto PTDC/EEACRO/100655/2008<br>FEDER Funding supported by the Operational Program Competitive
Factors - COMPETE<br>Pedro Pontes is supported by grant UMINHO/BI/78/2012
39
Barbosa, Pedro Jorge Ribeiro. "Otimização de locomoção bípede." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/23405.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica<br>Atualmente verifica-se um crescimento exponencial a nível de desenvolvimento
de sistemas robóticos móveis havendo um esforço para criar sistemas com
propriedades mais eficientes e adaptáveis às exigências do ambiente de trabalho.
Neste contexto, têm havido uma preocupação acrescida em desenvolver melhores
sistemas de locomoção quer seja locomoção por rodas quer seja por pernas (bípede,
quadrúpede e hexapode).
Esta dissertação foca-se na otimização da locomoção bípede a qual é uma área
que tem sido alvo de grande atenção uma vez que esta é uma área da robótica que
ainda necessita de progredir no sentido de conseguir finalmente uma locomoção tão
eficiente como a marcha humana.
Deste modo, a elaboração deste trabalho teve como objetivos principais a
criação de uma estratégia de otimização que combinasse a geração de padrões de
movimento através de geradores centrais de padrões (CPGs) com um algoritmo de
otimização evolucionário (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm ll). Essa estratégia
implicou a determinação de objetivos que correspondem a características da
locomoção bípede e que foram otimizados, sendo eles o deslocamento frontal, a altura
a que o pé levanta, a força de impacto entre os pés e o chão e a posição do centro de
massa.
Os resultados foram obtidos a partir de simulações na plataforma Webots para
o robô bípede Darwin-OP. Neste contexto, os resultados foram muito satisfatórios uma
vez que o algoritmo foi capaz de gerar locomoção estável e os objetivos propostos
foram otimizados. Foi feito também um estudo de sensibilidade que determinou a
existência de parâmetros de CPGs que apresentam uma forte correlação positiva com
as funções objetivos. Assim, os parâmetros Acompasso, frequência ω e ORoll influenciam
fortemente o deslocamento e a força de impacto e o parâmetro AhPitch influencia a
altura a que o pé levanta.
No futuro seria pertinente aplicar o algoritmo elaborado num robô bípede real
e conferir se consegue gerar uma locomoção eficiente em condições reais.<br>Presently there is an exponential increase on the level of development of
mobile robotic systems and so there is an effort to create systems with properties
more efficient and adaptable to the demands of the work environment. In this context,
there has been a heightened concern in developing better systems of locomotion
either by wheels either by legs (bipedal, 4-legged or 6-legged).
This dissertation focuses on the optimization of bipedal locomotion which is an
area that has been the subject of much attention since this is an area of robotics that
still needs to make progress towards finally achieving locomotion as efficient as the
human gait.
Thus, this work aimed to create an optimization strategy that combines the
generation of movement patterns through central pattern generators (CPGs) with an
evolutionary optimization algorithm (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II).
This strategy involved the determination of objectives that correspond to
characteristics of bipedal locomotion and that have been optimized, namely the
frontal displacement, the ground clearance, the impact force between the foot and the
ground and the position of the center of mass.
The results were obtained from simulations in Webots platform for the bipedal
robot Darwin-OP. The results were very satisfactory since the algorithm was able to
generate stable locomotion and the proposed objectives were optimized. We also
made a sensitivity analysis that determined the existence of CPGs parameters that
exhibit a strong positive correlation with the objective functions. Thus, the parameters
Acompasso, the frequency ω and ORoll strongly influence the impact force and
displacement as well as AhPitch influences the height to which the foot rises.
In the future it would be appropriate to apply the developed algorithm in a real
biped robot and check if it can generate an efficient locomotion in real conditions.
40
Aguilar, Velez Rafael. "Dynamic structural identification using Wireless Sensor Networks." Doctoral thesis, 2010. http://hdl.handle.net/1822/11056.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Engenharia Civil<br>Structural dynamic monitoring is currently used in several areas of engineering such as
the mechanical, aeronautical, and civil communities. While in the most of these areas,
dynamic monitoring tests started to be used in the 1970s, in the civil engineering field
these tools have been used mostly since the 1980s for studying high flexible structures
such as bridges and tall buildings.
The use of these tools for monitoring cultural heritage buildings started to be studied at
the University of Minho only in the last decade due to the interest in using non destructive
methodologies for assessing the global response of these structures. The present work
explores the possible inclusion of Wireless Sensor Networks (WSN) in the Operational
Modal Analysis (OMA) schemes of existent structures. Since a complete solution of
dynamic monitoring would also contemplate the improvement of feature extraction
algorithms, the development of a new methodology for performing automatic and remote
processes is addressed in this work.
With this purpose, the possibilities of the commercial off-the-shelf solutions on WSN
platforms were first explored. Laboratory and field OMA tests were carried out using these
platforms and the results showed that this technology, as it is provided, has no direct
application in this type of studies. The main reasons are the low resolution of the
accelerometers and the ADCs embedded and the lack of communication protocols that
assure not only a proper synchronization among nodes but also reliability in the
communication processes. Once the limitations of the ready to use WSN solutions were
identified a joint team involving electronic and communication engineers developed a
prototype WSN system aiming at fulfilling the demanding requirements of OMA tests in
existent structures. Despite the need of some improvements in this prototype system, the
results of several rounds of validation tests demonstrated their excellent performance,
which is comparable to conventional wired based systems, in scenarios with vibrations
amplitudes higher than 0.1 mg.
The last part of this work was dedicated to the improvement of the data processing
stage of the dynamic monitoring processes. Due to the huge amount of collected data, the
feasibility of continuous monitoring studies relies on the use of automatic feature
extraction techniques. With this respect, a new algorithm was proposed for performing
remote and automatic processes based on the interpretation of the information resulting
from the parametric modal identification methods using a combination of the clustering
techniques and the rule-based approach. The results of numerical and laboratory validation
tests demonstrated the reliability of this algorithm since highly accurate estimations were
obtained, with a high success rate. When the algorithm was tested in a field test using a
19th century church, the results demonstrated not only the efficacy of the algorithm but also
the difficulties on using OMA tests in these structures, due to the fact that the
environmental noise was, particularly during critical night hours, not enough to excite such
heavy buildings.<br>A monitorização dinâmica de estruturas é usada actualmente em diferentes áreas da
engenharia, como por exemplo a mecânica, aeronáutica e civil. Enquanto na maioria destas
áreas estes ensaios começaram a ser usados na década dos 70s, na engenharia civil a sua
aplicação foi feita a partir dos anos 80, com o intuito principal de estudar estruturas
altamente flexíveis como pontes e edifícios altos.
O uso deste tipo de técnicas de monitorização em edifícios de carácter histórico
começou a ser estudada na Universidade do Minho só na última década devido ao interesse
na exploração de ferramentas não destrutivas que permitiriam ajudar a compreender o
comportamento global destas estruturas. O presente trabalho explora a possível inclusão
dos sistemas de sensores sem fios na Análise Modal Operacional de estruturas existentes.
Uma vez que uma solução de monitorização completa contempla também a melhoria dos
algoritmos de extracção das propriedades dinâmicas, a procura desta solução, mediante o
desenvolvimento de uma nova metodologia remota e automática para o processo dos
dados, faz também parte desta tese.
Neste sentido, foram inicialmente exploradas as possibilidades reais das plataformas
comerciais sem fios. Os resultados dos ensaios realizados mostraram que estas
plataformas, como são vendidas, não têm aplicação directa neste tipo de estudos. Os
principais motivos são à baixa resolução dos acelerómetros e conversores analógicos -
digitais (ADCs) disponíveis, além da falta de implementação de um protocolo de
comunicação, o qual garantiria não só a sincronização entre nós, mas também um processo
fiável de comunicação entre eles. Uma vez identificadas as limitações destas plataformas
comerciais, uma equipa conjunta envolvendo engenheiros electrónicos e de comunicações
desenvolveu um novo sistema de monitorização sem fios visando cumprir os exigentes
requisitos dos ensaios Modais Operacionais em estruturas existentes. Sendo ainda preciso
fazer melhorias no protótipo desenvolvido, os resultados dos numerosos ensaios de
validação provaram o excelente desempenho deste, comparável com o dos sistemas
convencionais com fios, em situações com vibrações superiores a 0.10 mg.
A parte final deste trabalho foi dedicada à melhoria da etapa do processamento de
dados nos processos de monitorização dinâmica. Devido a grande quantidade de
informação recolhida nestes processos, a sua falibilidade está sujeita ao uso de ferramentas
automáticas para o seu tratamento. Neste sentido, no presente trabalho propõe-se um novo
algoritmo de identificação remota e automática baseado na interpretação dos resultados dos
métodos de identificação paramétrica usando uma combinação das técnicas de
agrupamento (clustering) e das baseadas na experiencia (ruled-based). Os resultados dos
ensaios numéricos e laboratoriais demonstraram a eficácia do algoritmo desenvolvido com
estimações altamente precisas e confiáveis. Quando o algoritmo foi testado numa
experiência de campo no estudo duma igreja do século XIX, os resultados confirmaram
não só a eficácia do algoritmo mas também a dificuldade de aplicação das técnicas de
Análise Operacional nestas estruturas. Isto, devido ao facto de o ruído ambiente ser, em
algumas horas críticas, insuficiente para excitar estes edifícios altamente rígidos.<br>The PhD Studies of the author were supported by Alban, European Union Programme of
High Level Scholarships for Latin America, with the scholarship number E07D400374PE
41
Couto, Mafalda Araújo Seara. "3D Modelling and design of a bioloid compliant quadruped leg." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/1822/20056.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica<br>In the growing fields of rehabilitation robotics, prosthetics, and walking robots, the
modeling of a real robot is a complex and passionate challenge. On the crossing point of
mechanics, physics and computer-science, the development of a complete model involves
multiple tasks ranging from the 3D modeling of the different body parts, the measure of the
different physic properties, the understanding of the requirements for an accurate simulation, to
the development of a robotic controller.
In order to minimize large forces due to shocks, to safely interact with the user or the
environment, and knowing the ability of passive elastic elements to store and release energy,
compliant mechanisms are increasingly being applied in robots applications.
This work aims to the elaboration of an accurate efficient three-dimensional model of the
legs of the quadruped Bioloid robot and the development of a world showing the effect on
WebotsTM simulation software developed by Cyberbotics Ltd. The goal was to design a segmented
pantographic leg with compliant joints, in order to actively retract the collision and the impact of
the quadruped legs with the ground during locomotion. Geometrical and mechanical limits have
to be evaluated and considered for the modeling setup.
Finally a controller based on the use of Central Pattern Generators was improved in order
to adapt to the novel model and simple tests were performed in the WebotsTM, rendering a 3D
model simulation for the different values of spring-damping coefficients at the legs knee joint.
Through the a MATLAB® algorithm, the characterization of the joint angles during simulation was
possible to be assessed.<br>A modelação de um robot real é um desafio complexo e fascinante na crescente área da
Robótica, que engloba desde robots de reabilitação, próteses a uma diversidade de outros
dispositivos locomotores. No cruzamento da mecânica com a física e as ciências
computacionais, o desenvolvimento de um modelo completo envolve várias tarefas que vão
desde a modelação 3D das diferentes partes do corpo, a medição das propriedades físicos
inerentes, a compreensão dos requisitos para uma simulação precisa bem como a aplicação de
um controlador robótico.
A fim de minimizar grandes forças devido a choques, interagir com segurança com o
utilizador ou o ambiente e conhecendo a capacidade de armazenagem de energia por parte de
elementos elásticos passivos, um sistema de amortecimento-mola demonstra ser uma aplicação
de crescente interesse na Robótica.
Este trabalho visa a elaboração de um modelo tridimensional eficiente e preciso das
pernas do robô quadrúpede Bioloid a ser reproduzido num mundo no software WebotsTM
desenvolvido pela Cyberbotics Ltd. O objectivo foi desenhar uma perna pantográfica segmentada
tridimensional a ser aplicada em paralelo com um sistema de amortecimento-mola de forma a
retrair activamente a colisão e o impacto das patas do quadrúpede com o solo durante a
locomoção. Deste modo para uma configuração do modelo bem sucedida são tidos em conta
limites geométricos e mecânicos.
Por ultimo, o controlador com base no uso de ‘Central Pattern Generators’ foi melhorado
a fim de se adaptar ao novo modelo e por conseguinte foram realizados testes simples usando o
simulador WebotsTM. Nesta parte experimental é realizada a simulação do modelo permitindo
avaliar o comportamento do modelo 3D para diferentes valores de coeficientes de mola e de
amortecimento aplicados a nível do joelho da perna. Através de um algoritmo MATLAB® é
possível caracterizar e analisar o comportamento doa ângulos das juntas durante a simulação.
42
Chersi, Fabian. "Learning through imitation : a biological approach to robotics." Doctoral thesis, 2009. http://hdl.handle.net/1822/9744.
Full textAbstract:
Tese de Doutoramento em Electrónica Industrial (ramo do conhecimento em Automação e Controlo)<br>Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - LEMI : "Learning to read the motor intention of the other : towards socially intelligence robots" (POCI / V.5 / A0119 /2005)<br>European project - IST-2000-29689 Artesimit "Artefact strutural learning though imitation", IST-003747-IP JASP "Joint of action science and tecnology"
43
Barroso, Filipe André Oliveira. "Influence of the robotic exoskeleton Lokomat on the control of human gait: an electromyographic and kinematic analysis." Master's thesis, 2011. http://hdl.handle.net/1822/19929.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica<br>Nowadays there is an increasing percentage of elderly people and it is expected that this
percentage will continue increasing. This aging of the population carries huge costs to the
government, especially in the provision of health care. Among those health care, there is the
motor rehabilitation after a stroke. The recent robotic devices for gait training are pointed
out as an excellent solution to solve this problem, because besides the cost savings they can
provide longer and more innovative trainings. All the advantages presented by such devices
can trigger more research in this area as well as more government investments.
There are already some control strategies implemented in these devices, which should be
improved to create new motor rehabilitation interventions. One strategy that can be used in
the future is to provide the amount of motor assistance as the patient really needs to achieve
certain goals. Lokomat is one of these rehabilitation devices, which allows changing the
percentage of assistance provided to the user. However, it is necessary to study the effects of
such strategy in the physiological response of the users.
There is more and more consensus about the need to obtain muscular activation patterns
and kinematic patterns during walking in devices as Lokomat very similar to those obtained
by healthy subjects during non-assisted walking. Recent scientific investigations make us
to believe that the nervous system controls human gait via a simple modular structure. It is
important to understand how this structure works when the walking is assisted by robotic
devices.
Thus, this work had three main objectives: to study the muscular electric activity during
walking in Lokomat, by varying the total assistance provided by the device, as well as the
walking speed; to analyze kinematic changes obtained during Lokomat-assisted walking,
as well as the interaction forces between each user and the robotic device; to understand
how this modular organization of the nervous system involved in synchronization of the
muscular activity works during walking assisted by robotic devices. Only healthy subjects
participated in our study. Therefore, our work generated a basis of comparison for future
control strategies to be implemented in motor rehabilitation.
We obtained quite encouraging results, which allow us to formulate new strategies for
motor rehabilitation. In the future, these strategies will be implemented and it expected that
post-stroke people can restore their normal gait more quickly.<br>Actualmente verifica-se um aumento crescente da percentagem de pessoas idosas e prevê-se
que essa percentagem continue a aumentar. Este envelhecimento da população acarreta
enormes custos para o estado, sobretudo na prestação dos cuidados de saúde. Entre esses
cuidados, está a reabilitação motora após um AVC (acidente vascular cerebral). Os novos dispositivos
robóticos de treino da marcha são apontados como uma excelente solução para este
problema, pois além da poupança de custos poderão proporcionar treinos de maior duração e
mais inovadores. Todas as vantagens apresentadas por este tipo de dispositivos podem servir
para o despoletar de cada vez mais investigação nesta área e investimentos governamentais.
Existem já algumas estratégias de controlo implementadas nestes dispositivos, que devem
ser melhoradas para se criarem novas intervenções de reabilitação motora. Uma estratégia
que se poderá utilizar futuramente nesses dispositivos consiste em providenciar somente
a ajuda motora necessária para que o paciente atinja determinados objectivos. O Lokomat
é um destes dispositivos, que permite variar a percentagem de ajuda providenciada. É no
entanto necessário estudar os efeitos de tal estratégia na resposta fisiológica dos utilizadores.
Cada vez se verifica maior consenso acerca da necessidade de se obterem padrões de
activação muscular e padrões cinemáticos durante a marcha em dispositivos como o Lokomat
muito similares aos obtidos por indivíduos saudáveis em marcha não assistida. Recentes
investigações científicas levam-nos a crer que o sistema nervoso controla a marcha humana
através de uma estrutura modular simples. É importante saber como actua essa estrutura
quando a marcha é assistida por dispositivos robóticos.
Assim, este trabalho teve três objectivos principais: estudar a actividade eléctrica muscular
durante a marcha em Lokomat, variando a ajuda total providenciada pelo dispositivo, bem
como a velocidade da marcha; analisar as diferenças cinemáticas obtidas durante a marcha
em Lokomat, bem como as forças de interacção entre cada usuário e o dispositivo robótico;
perceber como actua a organização modular do sistema nervoso envolvida na sincronização
da actividade muscular durante a marcha em dispositivos robóticos. Apenas indivíduos
saudáveis participaram neste estudo. Assim, este estudo gerou uma base de comparação para
futuras estratégias de controlo utilizadas em reabilitação motora.
Os resultados foram bastante animadores e permitam-nos formular novas estratégias de
reabilitação motora. No futuro, estas estratégias serão levadas a cabo de modo a que pessoas
afectadas por AVCs possam restabelecer mais rapidamente a sua marcha normal.
44
Abreu, Carlos Jorge Enes Capitão de. "Wireless sensor networks for clinical applications in smart environments." Doctoral thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/35782.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento do Doctoral Program on Biomedical Engineering<br>Biomedical wireless sensor networks are a key technology to support the development of new
applications and services targeting the domain of healthcare, in particular, regarding data
collection for continuous health monitoring of patients or to help physicians on their diagnosis
and further treatment assessment. Therefore, due to the critical nature of both medical data and
medical applications, such networks have to satisfy demanding quality of service requirements.
Such goals are, nevertheless, negatively influenced by several factors. Those factors can be either
internal (e.g., the network topology and the limited network throughput) or external (e.g., the
characteristics and the use of the network deployment area) to the biomedical wireless sensor
network. Indeed, when designing biomedical wireless sensor network, it should be taken into
consideration numerous aspects of a very different nature.
Despite the efforts made in the last few years to develop quality of service mechanisms targeting
wireless sensor networks and its wide range of applications, the network deployment scenario
can severely restrict the networks ability to provide the required performance. In particular, harsh
environments, such as hospital facilities, can compromise the radio frequency communications
and, consequently, the network’s ability to provide the quality of service required by medical
applications. Furthermore, the impact of such environments on the network performance is hard
to predict and manage due to its random nature. Consequently, network planning and
management, in general or step-down hospital units, is a very hard task. In such context, this
thesis presents a quality of service based network management method to help engineers,
network administrators, and healthcare professionals managing and supervising biomedical
wireless sensor networks.
The proposed quality of service network management method comprises two modules, namely:
the quality of service monitoring module, and the quality of service based admission control
module. The quality of service monitoring module is in charge of continuously monitoring the
relevant metrics used to quantify the performance of each data flow carried by the network, and,
using a mathematical framework, detecting and classifying performance degradation events. By
detecting and classifying quality of service degradation events, the proposed method can be used
to prevent the incorrect operation of the network. Moreover, the information about each
performance degradation event can be used to advise the network administrator to take the
necessary corrective and preventive measures. On its turn, the quality of service based admission
control module can be used to find the best location to add new patients into the network, and thus allows managing the network in order to find the most favourable network topology to
maximise the quality of service provided by the biomedical wireless sensor network. Moreover,
the quality of service-based admission control module uses the concept of “virtual sensor node”
to mimic the presence of the new sensor nodes (i.e., the new patient) within the network, and by
this way makes it possible to assess the network from a remote location, without the need for the
physical presence of the new patient within the target location.
The quality of service network management method proposed by this thesis was tested using
both simulated and real environments. The field tests were performed in a small-sized hospital
located in Esposende, known as “Hospital Valentim Ribeiro”. In view of the results achieved
during the experiments, the quality of service monitoring module of the proposed method proves
to be a valuable tool for both detection and classification of potential harmful variations in the
quality of service provided by the network, avoiding its degradation to levels where the biomedical
signs would be useless. On its turn, the quality of service based admission control module
demonstrated its ability, not only to control the admission of new patients (i.e., new sensor
nodes) to the biomedical wireless sensor network, but also to find the best location to admit the
new patients within the network. By placing the new sensor nodes on the most favourable
locations, this module is able to optimise the network topology in view of maximising the quality
of service provided by the network.<br>A utilização de redes de sensores sem fios como suporte ao desenvolvimento de novas
aplicações e serviços para a área da saúde é uma realidade crescente, em particular, no que diz
respeito ao desenvolvimento de aplicações para monitorização contínua dos sinais vitais dos
pacientes, com vista à melhoria dos cuidados de saúde prestados. No entanto, devido às
elevadas exigências de qualidade das aplicações e serviços na área da saúde, as redes de
sensores sem fios têm que cumprir requisitos de qualidade de serviço muito exigentes. O
fornecimento de um serviço de elevada qualidade é fundamental para que estas redes sejam
adotadas quer pela comunidade de profissionais de saúde quer pelos pacientes.
Apesar dos esforços realizados durante os últimos anos no desenvolvimento de técnicas e
mecanismos capazes de conferir às redes de sensores sem fios a capacidade para fornecerem
serviços de qualidade, esta capacidade é influenciada por vários fatores, entre os quais se
destacam a topologia e a capacidade da rede, assim como as características e a utilização dos
locais onde estas redes se encontram. Em particular, ambientes hostis, como é o caso dos
hospitais, podem comprometer seriamente as comunicações via rádio e, consequentemente, a
capacidade destas redes fornecerem um serviço com a qualidade pretendida pelas aplicações
que a utilizam. Mais ainda, a influência de tais ambientes na performance destas redes é
aleatória, logo, difícil de prever e de gerir. Neste contexto, esta tese contribui com uma
metodologia de gestão de redes de sensores sem fios cujo móbil é a maximização da qualidade
de serviço proporcionada pela rede.
A metodologia de gestão de redes de sensores sem fios proposta nesta tese é constituída por
dois módulos, o módulo de monitorização da qualidade de serviço e o módulo de controlo de
admissão de novos nós sensores à rede (e.g., novos pacientes para serem monitorizados no
contexto de um sistema de monitorização de sinais vitais). O módulo de monitorização da
qualidade de serviço proporcionada pela rede de sensores sem fios é responsável por
monitorizar, continuamente, as métricas utilizadas para quantificar a qualidade de serviço
associada a cada um dos fluxos de dados transportados pela rede. Este módulo utiliza
ferramentas matemáticas no domínio do tempo para detetar e classificar eventos potencialmente
perigosos para a performance da rede. Com base na informação gerada para cada evento, o
módulo de monitorização da qualidade de serviço proporcionada pela rede é capaz de enviar
mensagens de aviso para o gestor da rede. Por sua vez, o gestor da rede pode tomar as medidas
que considerar necessárias para mitigar os efeitos nefastos de tais eventos sobre a rede. Por sua vez, o módulo de controlo de admissão de novos nós sensores à rede pode ser utilizado para
verificar se um determinado nó sensor (e.g., um novo paciente) pode ser adicionado à rede e em
caso afirmativo permite determinar qual é o melhor local para o colocar. Para tal utiliza o
conceito de “nó sensor virtual”. O “nó sensor virtual” é criado por um nó sensor real já existente
na rede e tem capacidade para imitar o comportamento do novo nó. Para tal, o “nó sensor
virtual” envia para a rede tráfego com características idênticas às do tráfego que será gerado
pelo novo nó real. Ao utilizar o conceito de “nó sensor virtual”, este módulo permite avaliar a
rede acerca da possibilidade de admitir um novo nó sensor a partir de uma localização remota,
sem a necessidade da sua presença física no local onde será inserido na rede de sensores sem
fios.
O método de gestão de redes de sensores sem fios proposto nesta tese foi extensivamente
testado. Nos testes utilizaram-se ambos, ambientes simulados e ambientes reais. Os ambientes
simulados foram maioritariamente utilizados durante o processo de desenvolvimento e
implementação da metodologia proposta. Por sua vez, os testes em ambiente real, realizados no
Hospital Valentim Ribeiro em Esposende, foram realizados para validar o método proposto. Com
base nos resultados obtidos durante os testes efetuados é possível argumentar que a
metodologia proposta é capaz de detetar e classificar eventos com potencial para degradar a
qualidade de serviço proporcionada pela rede de sensores sem fios. A deteção de tais eventos
potencialmente perigosos é feita logo no seu início, evitando-se assim qua a performance da
rede se degrada para níveis não admissíveis pelas aplicações que utilizam a rede. Quanto ao
módulo de controlo de admissão de novos nós sensores à rede, foi possível demonstrar a sua
viabilidade quer na decisão de admitir o novo nó sensor na rede quer na determinação do
melhor local para o colocar.<br>Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) PhD grant SFRH/BD/61278/2009.
45
Silva, João Miguel Vieira da. "Robótica no ensino da física." Master's thesis, 2008. http://hdl.handle.net/1822/8069.
Full textAbstract:
Dissertação de Mestrado em Ensino da Física<br>O presente estudo teve como objectivo principal avaliar as potencialidades do uso da
Robótica no Ensino da Física, especificamente nas áreas do Som e da Luz, e foi desenvolvido
junto de 41 alunos de Cursos de Educação e Formação (3º Ciclo) da Escola Secundária de Fafe,
no ano lectivo 2006/07.
Na leccionação do módulo “Som e Luz” foram incluídas actividades experimentais que,
usando o Mindstorms NXT, trataram esses conteúdos, com o objectivo de melhorar a aprendizagem
dos temas envolvidos mas também induzir um maior interesse pela ciência e pelo estudo em
geral. De forma a avaliar das vantagens comparativas da robótica educativa neste âmbito, foram,
paralelamente, aplicadas a outro grupo de alunos, actividades experimentais equivalentes às referidas
anteriormente mas excluindo o uso do Mindstorms NXT.
Para averiguar qual das duas metodologias proporciona melhores ganhos a nível da aprendizagem,
e ao nível do desenvolvimento de competências do tipo social e atitudinal, foi aplicado
um mesmo teste antes e depois da leccionação do módulo. Parâmetros como comportamento,
participação e empenho/interesse, foram também continuamente classificados, em sala de aula.
A utilização do Mindstorms NXT teve um impacto muito positivo nos alunos que constituíram
a amostra deste estudo. Os próprios afirmaram, no teste de satisfação, que o Mindstorms
NXT contribuiu, de forma determinante, para despertar o entusiasmo e interesse, para além de
lhe atribuírem um papel importante no esclarecimento dos conceitos físicos abordados.
De facto, nas aulas em que decorreram actividades experimentais com recurso ao Mindstorms
NXT foram registadas melhorias significativas a nível de motivação desses alunos, que se
reflectiu no seu interesse/empenho, comportamento e participação, principalmente dos alunos
mais indisciplinados e com maior dificuldade de concentração. Através da aplicação dos pré e
pós-testes, registou-se uma maior evolução, tanto a nível individual como colectivo, no grupo
que recorreu ao robot, concluindo-se que o recurso a este contribuiu para esclarecer os conceitos
físicos abordados.<br>This study main objective is to evaluate the potential of the use of Robotics in the teaching
of physics, more specifically in the areas of Sound and Light. The work was developed with the
student population (41 students) which has chosen the Education and Formation Studies (3rd cycle
of studies) at Escola Secundaria de Fafe, in the school year of 2006/07.
When teaching the “Sound and Light” module, experimental activities have been included,
which involved the use Mindstorms NXT robot, gaining an improved learning of the subjects
studied while motivating students to the study of science. Equivalent experimental activities,
without the use of Mindstorms NXT robot, were applied to a different group of students in order
to comparatively conclude about the advantages of the use of educational robotics in this context.
To find which of the two methods has the best results in terms of apprenticeship and development
of social and aptitudinal competences, the same test was applied before and after the
module. Also, in the classroom, the behaviour, participation and commitment/interest of the students
were continuously monitored.
The use of Mindstorms NXT robot had a very positive impact in the students that formed
the sample of this study. It was stated by themselves, in the satisfaction test, that the use of the
robot was the key of their enthusiasm and interest, aside from having a very important role in the
understanding of the concepts of physics approached in class.
In fact, in the classes with experimental activities that involved the Mindstorms NXT robot,
the students were visibly more motivated, which reflected in their interest/commitment, behaviour
and participation in the classes. This was more notorious with the more undisciplined
students and with concentration problems. Through the pre- and post- tests, was found a better
evolution n the group that used the robot: This lead us to believe that the introduction of robot
contributed to better explain the physics’ concepts discussed in these classes.
46
Ferreira, Flora. "Multi-bump solutions in dynamic neural fields: analysis and applications." Doctoral thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/34416.
Full textAbstract:
Tese de doutoramento em Ciências (ramo de conhecimento em Matemática)<br>The work described here has the goal of providing new mathematical results about
the formation of spatio-temporal patterns in dynamic neural fields (DNFs) that can be
applied and tested in the domains of cognitive modelling and cognitive robotics. Specifically,
the conditions for the existence and stability of multiple localized excitations in
one-dimensional fields with external input were analysed. These multi-bump solutions
represent the core of an original dynamic field model of fast sequence learning that was
developed and subsequently tested in a real-world robotics experiment.
While the existence and the stability of different types of patterns in DNFs have
been addressed in many theoretical studies in the past, little attention has been paid
thus far on the initial and input conditions that guarantee the evolution of these patterns.
Following Laing et al. (2002), we apply a connectivity function with oscillatory
rather than monotonic decay to study analytically and numerically the formation of
multiple regions of excitation when several localized inputs are applied simultaneously
or sequentially to the field. For the existence and stability proofs, we extend the ideas
of Amari’s original work on pattern formation in fields with connectivity functions of
lateral inhibition type.
Based on the mathematical results, a novel model of multi-item memory of sequential
events is proposed that exploits the processing mechanism of self-sustained
activity in recurrently connected neural populations modelled by DNFs. A threshold
accommodation dynamics is applied to establish a stable multi-bump solution with a
gradient of excitation that represents in its relative activation strengths the temporal
order and the relative timing of sequence elements. In line with findings in neurophysiological
studies with monkeys, this memory representation pre-activates to varying
degrees corresponding neural populations in a decision field. The competitive dynamics of this field allows recalling all sequence elements in the correct order and with the
correct timing.
The working memory model was extended to integrate also the sequence learning
part in the modelling. Neural populations in a perceptual field represent in their selfsustained
activation patterns the sensory cue (e.g., colour) that defines the sequence.
The challenge for many modelling approaches to represent repeated elements is autonomously
solved by the field dynamics since repeated sensory cues automatically
activate different neuronal subpopulations. The memory of previous sequence demonstrations
also preshapes the perceptual field. This preshaping mechanisms affects the
time course of suprathreshold population activity and is thus fundamental to adjust
the relative activation strengths of the memory gradient in successive sequence demonstrations.
The numerical simulation show that the purely activation based learning
principles implemented in the model are able to acquire and represent the order and
timing of a sequence in just very few demonstration-executing cycle. To directly test the
assumptions about the time course of population activity in the various interconnected
field layers and to verify the model predictions, we conducted a robotics experiment.
The learning model was integrated in the dynamic field based control architecture of
the humanoid robot ARoS. In the experiment, ARoS had to learn a short musical sequence
from human demonstrations to subsequently execute the piece of music on a
keyboard. The successful results of the real-time robotics implementation are discussed
in relation to theoretical ideas and experimental findings about sequencing and timing
in humans and other animals.<br>O objetivo deste trabalho é fornecer novos resultados matemáticos sobre a formação
de padrões espaço-temporais em campos dinâmicos neuronais (DNFs) que podem ser
aplicados e testados nos domínios da modelação cognitiva e robótica cognitiva. Em
particular, foram analisadas as condições para a existência e a estabilidade de múltiplas
regiões localmente excitadas num campo unidimensional com uma entrada externa.
Estas múltiplas regiões representam o base de um modelo de campos dinâmicos que
foi desenvolvido para aprendizagem de sequências e posteriormente analisado numa
experiência robótica em ambiente real.
Embora haja vários estudos sobre a existência e a estabilidade dos diferentes
tipos de padrôes em DNFs, pouca atenção tem sido dada sobre as condições iniciais
e de entrada que garantem a evolução desses padrões. Tendo por base Laing et al.
(2002), aplicou-se uma função de conectividade com decaimento oscilatório em vez de
um decaimento monótono permitindo o estudo analítico e numérico da formação de
múltiplas regiões de excitação quando várias entradas localizadas são aplicadas num
campo dinâmico simultaneamente ou sequencialmente. Nas demonstrações da existência
e estabilidade, foram estendidas as ideias do trabalho original de Amari em formação
de padrões em campos dinâmicos com funções de conectividade do tipo inibição lateral.
Tendo por base os resultados matemáticos, foi elaborado um novo modelo de
memória de sequências de eventos que explora o mecanismo de processamento da atividade
auto-sustentada em populações neuronais com ligações recorrentes modeladas por
DNFs. Uma solução multi-picos estável com um gradiente de excitação é obtida a partir
de uma dinâmica de adaptação do limiar de ativação do campo. Este gradiente
representa, na sua força de ativação, a ordem temporal e o tempo relativo entre os
elementos de sequência. De acordo com resultados obtidos em estudos neurofisiológicos com macacos, esta representação de memória pré-ativa, em níveis diferentes, as populações
neuronais correspondentes no campo de decisão. A dinâmica competitiva deste
campo permite recordar todos os elementos da sequência na ordem correta e com os
intervalos de tempo corretos.
O modelo de memória de trabalho foi estendido para integrar também a parte de
aprendizagem da sequência na modelagem. Os padrões de ativação auto-sustentadas
das populações neuronais no campo percetual representam o estímulo sensorial (por exemplo,
cor) que define a sequência. O desafio para muitas abordagens de modelização
de representar elementos repetidos é autonomamente resolvido pela dinâmica do campo
que, de forma automática, representa elementos repetidos em diferentes subpopulações
neuronais. A memória da sequência posteriormente demonstrada também pré-ativa
o campo percetual. Este mecanismo de pré ativação afeta o tempo que a população
demora a ficar ativa e é, portanto, essencial para ajustar as forças de ativação relativas
do gradiente de memória em demonstrações sucessivas da sequência. As simulações
numéricas mostram que os princípios de aprendizagem baseados puramente em ativação
que foram implementados no modelo são capazes de adquirir e representar a ordem e
o tempo de uma sequência ao fim de poucas demonstrações. Para testar diretamente
os pressupostos sobre as evoluções temporais de atividade da população nos diferentes
campos interligados e verificar as previsões do modelo, foi realizada uma experiência
robótica. O modelo de aprendizagem foi integrado numa arquitetura dinâmica no
robô humanoide ARoS. Na experiência o ARoS teve de aprender uma curta sequência
musical, a partir de demonstrações executadas por um humano e, posteriormente,
reproduzi-la num teclado. A experiência de implementação robótica em tempo real foi
bem sucedida. Os respetivos resultados são discutidos em comparação com as ideias
teóricas e resultados experimentais obtidos em experiências sobre sequências e tempo
em seres humanos e outros animais.<br>FCT Grant SFRH/BD/42375/2007, financed by POPH-QREN-Type 4.1-Advanced Training, co-funded by the European Social Fund and national funds from MEC.
47
Borges, André Paulo Renato Pereira. "Uma experiência educativa com robótica inteligente." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1822/27827.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado em Engenharia de Informática<br>Este trabalho, ou este estudo, ou esta experiência tenta demonstrar que existem ferramentas diferentes das já utilizadas para ajudar os alunos a compreender o funcionamento exato da disciplina de Matemática. Assim sendo, todo este projeto concentra-se na obtenção de formas diferentes de ensinar matemática aos alunos. A robótica, como instrumento de ensino e demonstração, vai permitir aos alunos terem um contacto prático com as matérias que lhes são ensinadas.
Este projeto decorre numa escola básica com alunos do 5o ano. Todos estes alunos são voluntários e eram alunos com notas medianas a esta disciplina no ano anterior.
Os robôs utilizados, são robôs da Lego Mindstorms NXT, com o respectivo software de programação. Os alunos tinham de os programar consoante a matéria que iam dando nas aulas. Nenhum aluno tinha tido contacto com estes robôs e muitos deles nem sequer nunca tinham mexido em computadores. Esta articulação programa-aluno-professor foi feita com a Diretora de Turma e a professora de Matemática, que iam revelando a planificação das aulas para que os alunos pudessem experimentar na prática o que tinham aprendido.<br>This study or this work, tries to demonstrate that there are
different tools from the ones used before, to help students understand the
exact procedure of the Mathematics subject. So, this whole project is
focused in teaching Mathematics in a different approach. Robotics, as a
teaching and demonstration tool, will allow the students to experience in
a useful way the topics they’ll be learning.
This project involves students of the 5th grade of a Middle School. All
the students were volunteers and had had a medium evaluation the
previous school year.
The robots used are Lego Mindstorms NXT, with the proper
programming software. The students had to program them according to
what they learned in class. None of the students had ever used these
computers and some of them had never used a computer before. This
purpose: program-student-teacher was done with the class director and
the Maths teacher, who explained their planning to the students so that
they could put into practise their work.
48
Santos, João Paulo Oliveira. "Relatório de atividade profissional." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1822/27941.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado em Ciências – Formação Contínua de Professores<br>Este trabalho foi elaborado no âmbito da realização do Mestrado em Ciências –
Formação Contínua de Professores na área de especialização de Física e Química,
de acordo com a aplicação do despacho RT-38/2011 regulamentado pela Circular
VRT/RVC-01/2012.
Apresenta um enquadramento científico sobre o tema “Trabalho e Calor”,
focando-se os aspetos referenciados nos programas da disciplina para os ensinos
básico e secundário, podendo servir para ajuda aos docentes na preparação das
suas aulas.
A experiência relacionada com a utilização da Robótica no ensino das Ciências é
apresentada na segunda parte do relatório, onde se analisam projetos desenvolvidos
nesta área que envolveram alunos dos ensinos básico, secundário e profissional de
várias escolas europeias.
É, ainda, analisado o percurso profissional com ênfase nas principais funções,
formações e especialização realizadas.<br>This work was conducted within the scope of a Masters Degree in Science –
Teachers’ Lifelong Training, in the specialised field of Physics and Chemistry,
according to the order RT-38/2011 regulated by the circular VRT/RVC-01/2012.
It presents a scientific framework on the topic “Work and Heat”, focusing on the
aspects included in the curricula for Basic and Secondary Education, and may be an
extremely helpful guide to lesson planning.
The experience related to the use of robots in science teaching is presented in the
second part of this paper, where the projects developed in this area, among students
of various basic, secondary and professional European schools, are analysed.
It is also considered the professional route, with emphasis on major functions,
professional trainings and specializations accomplished.
49
Παλούμπη, Μαρία. "Iδιότητες εκτιμητών μεγίστης πιθανοφάνειας για κλάσεις διακριτών κατανομών". Thesis, 2007. http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/842.
Full textAbstract:
Στις διακριτές κατανομές η εύρεση εκτιμητών μεγίστης πιθανοφάνειας παρουσιάζει δυσκολίες κυρίως όταν οι πιθανότητες δεν εκφράζονται με αναλυτικό τύπο και δίνονται αναγωγικά. Τέτοιες κλάσεις αποτελούν η συνέλιξη κατανομών και οι επιγενείς κατανομές.
Στην παρούσα διπλωματική αντικείμενό μας είναι η παρουσίαση των ιδιοτήτων των εκτιμητών μεγίστης πιθανοφάνειας σε αυτές τις οικογένειες. Αποδεικνύεται ότι μια από τις εξισώσεις συμπίπτει με την εξίσωση που προέρχεται από τη μέθοδο των ροπών για τον δειγματικό μέσο. Έτσι σε περιπτώσεις κατανομών με δύο παραμέτρους, όπως η Charlier και η Neyman που παρουσιάζονται αναλυτικά, μόνο μια εξίσωση χρειάζεται να λυθεί επαναληπτικά για την εύρεση των εκτιμητών. Ο πληθυσμιακός μέσος επίσης αποτελεί τη βασική παράμετρο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ορθογώνιο μετασχηματισμό των παραμέτρων της υπό μελέτη κατανομής. Η παραμετρικοποίηση αυτή εξαλείφει την υψηλή συσχέτιση μεταξύ των αρχικών παραμέτρων και επιτυγχάνει τη διάκριση όσον αφορά την πληροφορία που είναι σχετική με αυτές. Συγκεκριμένα παραδείγματα με τα οποία ασχοληθήκαμε είναι στις συνελίξεις δύο κατανομών η Delaporte καθώς και στις επιγενείς κατανομές η Hermite.<br>-
50
Rocha, Ricardo Maia da. "Estudo, conceção, projeto e desenvolvimento de um equipamento para corte de unhas de frangos." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/1822/34455.
Full textAbstract:
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Tecnologias da Manufatura)<br>Atualmente a indústria alimentar tem vindo a desenvolver-se e a crescer
mundialmente devido ao cada vez maior número de habitantes que exige maiores
quantidades de alimento e um processamento dos mesmos muito mais rápido. O
objetivo desta dissertação centra-se na resolução de um problema concreto: desenvolver
uma solução para remover as unhas das patas dos frangos que apresente uma elevada
cadência de produção ao ponto de tornar o produto economicamente atrativo. Assim,
nesta dissertação encontram-se todas as fases de desenvolvimento e criação de um
equipamento, desde o estado da arte até á produção de um protótipo. Efetivamente,
apresenta-se nesta dissertação toda a pesquisa efetuada que auxiliou ao desenvolvimento
concetual de um equipamento de acordo com os objetivos do trabalho, bem como
estudos estatísticos e testes práticos realizados para validação de informações.
Apresenta-se todo o desenvolvimento de uma possível solução, desenvolvimento
conceptual e inclusive dimensionamento e projeto de detalhe de todos os componentes
que constituem o equipamento. Todo o projeto concetual e de detalhe são apresentados,
bem como a modelação 3D de todos os componentes que constituem o equipamento.
Nesta dissertação encontra-se ainda o sistema de automatização e controlo do
funcionamento do equipamento, incluindo a definição de todos esses componentes que
permitem a automatização do equipamento, bem como uma pequena simulação de
funcionamento.
Desta forma, demonstra-se nesta dissertação como o equipamento concebido
consegue atingir uma cadência máxima de 9170 patas/hora, muito superior à cadência
manualmente atingida de 1200 patas/hora. Para além disso demonstra-se a total
capacidade de reconfiguração do equipamento para poder processar patas de diferentes
tamanhos.
Realizado em parceria com uma empresa, este trabalho culminou numa
definição total do processo conceptual e de detalhe do equipamento, faltando apenas a
fase de construção e teste de um protótipo para, de uma forma mais assertiva, poder
validar e verificar o funcionamento do equipamento mas também efetuar eventuais
melhorias.<br>Currently, the food industry has been developing and growing worldwide due to
the growing number of people requiring not only larger amounts of nourishment, but
also its much faster processing. The main goal of this dissertation focuses on solving a
particular problem: to develop a solution/equipment to remove the nails of the chickens’
paws that has a high rate of production making it an economically attractive product.
Thus, in this work, are identified all stages of development and creation of a machine
from scratch, from the state of the art and up to the production of a prototype.
Moreover, this work presents all performed research that helped to conceptually develop
an equipment based on the purposes of the work, as well as the statistical studies and
practical tests taken for validation of information. It presents all the development of a
possible solution, its conceptual progress, and even dimensioning and detail design of
all components that constitute the equipment, which, conceptually, will comply with the
initial goal. All the conceptual design and detail are presented, as well as 3D modelling
of all components of the equipment, and of the complete equipment itself. This
dissertation also includes the automation and control system of the operation of the
equipment, including the definition of all these parts enabling the automation of
equipment, as well as a small operation simulation.
Thus, it is shown in this work how the planned equipment can achieve a
maximum rate of 9170 paws / hour, far superior to the hit rate of 600 paws / hour,
achieved when performing this task by hand. It also depicts the total capacity of
reconfiguration of equipment, regarding the need to process paws of different sizes.
Accomplished In partnership with company, this work culminated in a complete
definition of the conceptual process and of the detail of the equipment. It only lacks the
construction phase and testing of a prototype, so as to, more assertively, validate and
verify the maneuver of the equipment, and also make the necessary improvements.