Controle inteligente aplicado a uma mesa de coordenadas de dois graus de liberdade

This work presents the design and construction of an X-Y table of two degrees of freedom, as well as the development of a fuzzy system for its position and trajectory control. The table is composed of two bases that move perpendicularly to each other in the horizontal plane, and are driven by two DC motors. Base position is detected by position sensors attached to the motor axes. A data acquisition board performs the interface between a laptop and the plant. The fuzzy system algorithm was implemented in LabVIEW® programming environment that processes the sensors signals and determines the control variables values that drive the motors. Experimental results using position reference signals (step type signal) and straight and circular paths reference signals are presented to demonstrate the dynamic behavior of fuzzy system

Controle de Temperatura do Sistema de Refrigeração a água de uma tocha plasmática Indutiva Utilizando Lógica fuzzy

Este projeto propõe desenvolver e implementar um controlador para o sistema de refrigeração da tocha indutiva a plasma térmico. Este processo é feito a partir da medição da temperatura através de um sensor do sistema de refrigeração. O sinal produzido será enviado para uma entrada analógica do microcontrolador da família PIC, que utilizando os conceitos de lógica fuzzy, controla a velocidade de um motor bomba. Este é responsável por diminuir ou aumentar o fluxo circulante de água que passa pela bobina, pelo corpo da tocha e pelo flange de fixação, deixando-os na temperatura desejada. A velocidade desta bomba será controlada por um inversor de frequência. O microcontrolador, também, acionará um ventilador caso exceda a temperatura de referência. A proposta inicial foi o desenvolvimento do controle da temperatura da bobina de uma tocha indutiva a plasma, mas com algumas adequações, foi possível também aplicar no corpo da tocha. Essa tocha será utilizada em uma planta de tratamento de resíduos industriais e efluentes petroquímicos. O controle proposto visa garantir as condições físicas necessárias para tocha de plasma, mantendo a temperatura da água em um determinado nível que permita o resfriamento sem comprometer, no entanto, o rendimento do sistema. No projeto será utilizada uma tocha de plasma com acoplamento indutivo (ICPT), por ter a vantagem de não possuir eletrodos metálicos internos sendo erodidos pelo jato de plasma, evitando uma possível contaminação, e também devido à possibilidade do reaproveitamento energético através da cogeração de energia. O desenvolvimento da tecnologia a plasma na indústria de tratamento de resíduos vem obtendo bons resultados. Aplicações com essa tecnologia têm se tornado cada vez mais importantes por reduzir, em muitos casos, a produção de resíduos e o consumo de energia em vários processos industriais

Controle de posição com restrição à orientação de um Veículo Aéreo Não-Tripulado tipo Quadrirrotor

Quadrotors aircraft are composed by four propellers mounted on four engines on a cross or x disposition, and, in this structure, the engines on the same arm spin in the same direction and the other arm in the opposite direction. By rotating each helix generates vertical upward thrust. The control is done by varying the rotational speed of each motor. Among the advantages of this type of vehicle can cite the mechanical simplicity of construction, the high degree of maneuverability and the ability to have vertical takeoffs and landings. The modeling and control of quadrirrotores have been a challenge due to problems such as nonlinearity and coupling between variables. Several strategies have been developed to control this type of vehicle, from the classical control to modern. There are air surveillance applications where a camera is fixed on the vehicle to point forward, where it is desired that the quadrotor moves at a fixed altitude toward the target also pointing forward, which imposes an artificial constraint motion, because it is not desired that it moves laterally, but only forwards or backwards and around its axes . This restriction is similar to the naturally existing on robots powered by wheels with differential drive, which also can not move laterally, due to the friction of the wheels. Therefore, a position control strategy similar to that used in this type of robot could be adapted for aerial robots like quadrotor. This dissertation presents and discusses some strategies for the control of position and orientation of quadrotors found in the literature and proposes a strategy based on dynamic control of mobile robots with differential drive, called the variable reference control. The validity of the proposed strategy is demonstrated through computer simulations

Mecanismos de desgaste, história térmica e ciclo de vida de componentes de um motor de combustão interna de aeromodelo

We developed an assay methodology that considered the temperature variation and the scanning electron microscopy as a method to quantify and characterize respectively the consumption evolution in three 46 LA machines, with internal combustion and two-stroke engines, 7.64 cm3 cylinder capacity, 23.0 millimeters diameter and 18.4 millimeters course, RPM service from 2.000 to 16.000 rpm, 1.2 HP power, and 272 grams weight. The investigated engines components were: (1) head of the engine (Al-Si alloy), (2) piston (Al-Si alloy) and (3) piston pin (AISI 52100 steel). The assays were carried out on a desktop; engines 1 and 2 were assayed with no load, whereas in two assays of engine 3 we added a fan with wind speed that varied from 8.10 m/s to 11.92 m/s, in order to identify and compare the engine dynamic behavior as related to the engines assayed with no load. The temperatures of the engine s surface and surroundings were measured by two type K thermopairs connected to the assay device and registered in a microcomputer with data recording and parameters control and monitoring software, throughout the assays. The consumed surface of the components was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and microanalysis-EDS. The study was complemented with shape deformation and mass measurement assays. The temperature variation was associated with the oxides morphology and the consumption mechanisms were discussed based on the relation between the thermal mechanical effects and the responses of the materials characterization

Controle circadiano e homeostático do sono-virgília em pacientes com acidente vascular encefálico e correlações com a qualidade de vida e o nível de atividade física

The cerebral vascular accident is a neurological dysfunction of vascular origin that leds to development of motor sensibility, cognitive, perceptive and language deficits. Despite the fact that the main sleep disorders in stroke patients are well known, it is still necessary to analyze which mechanisms of regulation of sleep and wakefulness are affected. The objective of this study was to evaluate the changes in the circadian and homeostatic control of sleep-wakefulness in stroke patients and the correlations with quality of life and level of physical activity. The study analyzed 22 stroke patients (55± 12 years old) and 24 healthy subjects (57 ±11 years old). The instruments used in this study were questionnaires on sleep quality, daytime sleepiness, quality of life, physical activity level and the actigraphy. The data were analyzed using the Student `t test, Mann-Whitney test, ANOVA and Spearman's correlation tests. The results showed stability in the sleep-wake circadian expression with changes in the amplitude of the rhythm. However, significant changes were found related to the homeostatic component characterized by increased sleep duration, increased latency, fragmented sleep and lower sleep efficiency. Additional data showed decreased quality of sleep and increased daytime sleepiness, as well as decreased quality of life and level of physical activity. The results indicate that the interaction of circadian and homeostatic control of sleep-wake is compromised and the main reason might be because of the homeostatic component and the lower activity level resulting from the brain damage. Thus, further studies may be developed to evaluate whether behavioral interventions such as increased daytime activity and restriction of sleep during the day can influence the homeostatic process and its relation to circadian component, resulting in improved quality of nocturnal sleep in stroke patients

Controle postural em pacientes com lesão do ligamento cruzado anterior

A lesão do ligamento cruzado anterior (LCA) do joelho acarreta alterações somatosensoriais em função da perda de informações provenientes dos mecanorreceptores presentes no LCA. Esses receptores constituem importante fonte de informação sensorial, afetando o desempenho de vários atos motores, dentre os quais o controle postural. O estudo objetivou analisar o controle postural de indivíduos com joelhos normais e com lesão unilateral do LCA. Participaram 15 voluntários com lesão do LCA (grupo lesado) e 15 voluntários com joelhos normais (grupo controle). O controle postural foi analisado por plataforma de força, sendo o voluntário instruído a assumir a situação experimental em apoio unipodal direito e esquerdo, posicionado no centro da plataforma de modo estático e com os olhos fechados. A plataforma de força forneceu informações de forças e momentos no eixo vertical e horizontal, a partir das quais foi obtida a área de deslocamento do centro de pressão nas direções ântero-posterior e médio-lateral. Os resultados mostram que indivíduos com lesão do LCA apresentaram maior amplitude média de oscilação comparados aos do grupo controle, sugerindo que o deficit no controle postural seja devido à perda de informações proprioceptivas nos indivíduos com LCA. Esses resultados têm implicações para a abordagem clínica de indivíduos com lesão do LCA.

Efeitos do sistema âncora sobre o controle postural de idosos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da intervenção em esteira motorizada na aquisição da marcha independente e desenvolvimento motor em bebês de risco para atraso desenvolvimental

OBJETIVO: Examinar o efeito de intervenção em esteira motorizada na idade de aquisição da marcha independente em bebês de risco para atraso de desenvolvimento. MÉTODOS: Estudo experimental com 15 lactentes a partir do 5º mês de idade, sendo cinco deles com risco de atraso de desenvolvimento submetidos a sessões de fisioterapia e intervenção em esteira motorizada (Grupo Experimental); cinco com risco de atraso de desenvolvimento submetidos apenas a sessões de fisioterapia (Grupo Controle de Risco); e cinco bebês sem risco de atraso (Grupo Controle Típico). As sessões de fisioterapia ocorreram duas vezes por semana, seguidas de intervenção em esteira motorizada para o grupo experimental. Todos os bebês foram avaliados mensalmente pela Alberta Infant Motor Scale e os participantes do grupo experimental foram filmados durante a realização das passadas na esteira. Comparações entre os grupos ao longo do tempo foram realizadas por análise de variância (ANOVA) e de multivariância (MANOVA). RESULTADOS: Os bebês do Grupo Experimental adquiriram a marcha independente aos 12,8 meses e os do Grupo Controle de Risco aos 13,8 meses de idade corrigida, sendo que a aquisição do Grupo Controle de Risco ocorreu mais tarde em relação ao Grupo Controle Típico (1,1 meses; p<0,05). Os bebês do grupo experimental apresentaram padrão alternado das passadas na esteira, que aumentou ao longo da intervenção (p<0,05), e mostraram melhora do desenvolvimento motor global em relação aos bebês do Grupo Controle de Risco. CONCLUSÕES: A esteira pode ser considerada um agente facilitador para a aquisição do andar independente e do desenvolvimento motor global de bebês com risco de atraso de desenvolvimento.

Método experimental para determinação das capacitancias parasitas do motor de indução trifásico acionado por inversor MLP

A proposta deste trabalho é apresentar uma nova metodologia para determinação experimental das capacitancias parasitas do motor de indução trifásico de rotor em gaiola. As capacitancias parasitas fazem parte do circuito equivalente do motor para estudos de interferência eletromagnética causada no motor de indução em modo comum quando ele for acionado por inversor controlado por modulação por largura de pulsos (MLP). Os procedimentos propostos para o desenvolvimento deste novo método consistem em: a) determinação dos parâmetros do circuito equivalente do motor de indução trifásico, em regime permanente, através de ensaio em laboratório; b) estabelecer configurações de ligações entre o inversor MLP e o motor para medições das grandezas de interesse que são as seguintes: tensões de modo comum e de eixo, correntes de fuga e de eixo, através de circuito de medição desenvolvido para este fim; c) calcular os valores das capacitancias parasitas entre estator e carcaça do motor; estator e rotor; rotor e carcaça e de rolamento utilizando a expressão matemática da definição de capacitancia; d) utilizar o software Pspice para simular o sistema motor de indução trifásico, alimentado por inversor MLP, com os circuitos equivalentes em baixas e altas frequências; e) obter as formas de onda características do fenômeno de modo comum.

Diferenças sensoriais e motoras entre jovens e idosos: contribuição somatossensorial no controle postural

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A importância das informações aferentes podais para o controle postural

Introduction. The postural control involves a complex mechanism for connecting the afferent and efferent pathways and their integration into the central nervous system (CNS). Three systems are responsible to obtain outside information: visual, vestibular and sensory. Recent studies have shown that among such systems, the CNS shows a greater predilection for sensory information to postural control. Objective. Given this, the review proposes to discuss the feet sensory information importance and its reflection in postural control mechanisms. Method. For this reason, a literature search was carried out by PubMed and Bireme libraries, and papers of the last five years were selected. Specific books were also used. Discussion. Studies were separated into topics on sensory information integration to neuro-motor answer, postural feed-forward adjustments recruitment mechanisms; neuro-muscular coordination and synergy responses and the musculoskeletal tissues role. Conclusion. Despite has been found a large number of studies, the real mechanism that the CNS uses to filter, integrate and process the sensory information and select the appropriate motor response, be it for the movement or posture for the stabilization remains obscure.

Efeitos de tarefas cognitivas no controle postural de idosos: Uma revisão sistemática

Demanding attention in order to keep postural balance increases with aging and with the presence of concurrent tasks that require information processing. Several studies have demonstrated that motor performance can be related to the complexity of the task and aging process, presenting a possible interaction between these factors. The aim of this review was to identify and analyze published papers about the effects of cognitive tasks on the postural control of elderly individuals. A systematic search in the Web of Science, SportDiscus, CINAHL, Science Direct on line, Biological Abstracts, PsycINFO, and Medline databases was made and 444 articles were found. Eight were selected that studied the variables of interest. These studies showed that postural control seems to be influenced by the individual's attention processes and that deficits in such ability may be associated to an increased risk of falls. © FTCD/CIDESD.

Desenvolvimento e implementação de um sistema de controle de posição e velocidade de uma esteira transportadora usando inversor de frequência e microcontrolador

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle da posição da perna de pessoas hígidas utilizando um controlador PID

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Um novo sistema de refrigeração com controle de temperatura, compressor aberto, máquina de indução trifásica com velocidade variável e correção ativa do fator de potência do estágio de entrada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)