Robotics toolbox for MATLAB, release 9 [Software]

The ninth release of the Toolbox, represents over fifteen years of development and a substantial level of maturity. This version captures a large number of changes and extensions generated over the last two years which support my new book “Robotics, Vision & Control”. The Toolbox has always provided many functions that are useful for the study and simulation of classical arm-type robotics, for example such things as kinematics, dynamics, and trajectory generation. The Toolbox is based on a very general method of representing the kinematics and dynamics of serial-link manipulators. These parameters are encapsulated in MATLAB ® objects - robot objects can be created by the user for any serial-link manipulator and a number of examples are provided for well know robots such as the Puma 560 and the Stanford arm amongst others. The Toolbox also provides functions for manipulating and converting between datatypes such as vectors, homogeneous transformations and unit-quaternions which are necessary to represent 3-dimensional position and orientation. This ninth release of the Toolbox has been significantly extended to support mobile robots. For ground robots the Toolbox includes standard path planning algorithms (bug, distance transform, D*, PRM), kinodynamic planning (RRT), localization (EKF, particle filter), map building (EKF) and simultaneous localization and mapping (EKF), and a Simulink model a of non-holonomic vehicle. The Toolbox also including a detailed Simulink model for a quadcopter flying robot.

An overview of the marine systems simulator (MSS) : a Simulink toolbox for marine control systems

The Marine Systems Simulator (MSS) is an environment which provides the necessary resources for rapid implementation of mathematical models of marine systems with focus on control system design. The simulator targets models¡Xand provides examples ready to simulate¡Xof different floating structures and its systems performing various operations. The platform adopted for the development of MSS is Matlab/Simulink. This allows a modular simulator structure, and the possibility of distributed development. Openness and modularity of software components have been the prioritized design principles, which enables a systematic reuse of knowledge and results in efficient tools for research and education. This paper provides an overview of the structure of the MSS, its features, current accessability, and plans for future development.

A 4-DOF SIMULINK model of a coastal patrol vessel for manoeuvring in waves

This paper presents a detailed simulation model of a Naval coastal patrol vessel. The vessel described is a 50m long, fast monohull coastal patrol vessel. The paper describes the complete model and its implementation in Matlab-Simulink. In order to promote the use of this model, the Simulink files are openly available through a website.

Generación automática de VHDL mediante Simulink HDL coder y aplicación al procesado de señales

Gordon E. Moore, co-fundador de Intel, predijo en una publicación del año 1965 que aproximadamente cada dos años se duplicaría el número de transistores presentes en un circuito integrado, debido a las cada vez mejores tecnologías presentes en el proceso de elaboración. A esta ley se la conoce como Ley de Moore y su cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy en día. Gracias a ello, con el paso del tiempo cada vez se presentan en el mercado circuitos integrados más potentes, con mayores prestaciones para realizar tareas cada vez más complejas. Un tipo de circuitos integrados que han podido evolucionar de forma importante por dicho motivo, son los dispositivos de lógica programable, circuitos integrados que permiten implementar sobre ellos las funciones lógicas que desee implementar el usuario. Hasta hace no muchos años, dichos dispositivos eran capaces de implementar circuitos compuestos por unas pocas funciones lógicas, pero gracias al proceso de miniaturización predicho por la Ley de Moore, hoy en día son capaces de implementar circuitos tan complejos como puede ser un microprocesador; dichos dispositivos reciben el nombre de FPGA, siglas de Field Programmable Gate Array. Debido a la mayor capacidad y por lo tanto a diseños más complejos implementados sobre las FPGA, en los últimos años han aparecido herramientas cuyo objetivo es hacer más fácil el proceso de ingeniería dentro de un desarrollo en este tipo de dispositivos, como es la herramienta HDL Coder de la compañía MathWorks, creadores también Matlab y Simulink, unas potentes herramientas usadas ampliamente en diferentes ramas de la ingeniería. El presente proyecto tiene como objetivo evaluar el uso de dicha herramienta para el procesado digital de señales, usando para ello una FPGA Cyclone II de la casa Altera. Para ello, se empezará analizando la herramienta escogida comparándola con herramientas de la misma índole, para a continuación seleccionar una aplicación de procesado digital de señal a implementar. Tras diseñar e implementar la aplicación escogida, se deberá simular en PC para finalmente integrarla en la placa de evaluación seleccionada y comprobar su correcto funcionamiento. Tras analizar los resultados de la aplicación de implementada, concretamente un analizador de la frecuencia fundamental de una señal de audio, se ha comprobado que la herramienta HDL Coder, es adecuada para este tipo de desarrollos, facilitando enormemente los procesos tanto de implementación como de validación gracias al mayor nivel de abstracción que aporta.

Desarrollo de una librería en Simulink de la normativa J1939 de automoción para el diagnóstico y comunicación de ECUs.

[ES]El objetivo principal de este proyecto consiste en desarrollar una librería en Matlab- Simulink correspondiente a un OBD (Sistema de diagnóstico a bordo) para el vehículo eléctrico. Se pretende comprobar el correcto funcionamiento de la librería ejecutando el software en tiempo real mediante un PLC proporcionado por Tecnalia, realizando la comunicación entre PLC y PC mediante bus CAN. En este contexto, la ejecución del proyecto seguiría la metodología de software del ciclo en V con las siguientes fases principales: Desarrollo de las comunicaciones en Simulink (Plataforma PC).Implementación del software en plataformas de prototipado rápido (Dspace). Validación y testeo. Implementación final en DSP.

Emprego da energia solar para pré-aquecimento de água de reposição de caldeira.

Apresenta-se uma avaliação técnico-econômica para o préaquecimento solar da água de reposição em caldeiras de sistemas de vapor abertos. São empregados, para compor um estudo de caso, os dados de uma indústria de laticínios de médio porte situada próximo da cidade do Rio de Janeiro. Quarenta e oito simulações computacionais do sistema de aquecimento solar (SAS) foram realizadas em TRNSYS, correspondendo aos 5% melhores resultados econômicos de uma série de 2.700 simulações mais simples (método φ-f-chart), programados em MATLAB. Foram empregados dados horários de ano típico meteorológico (TMY) para a cidade do Rio de Janeiro. O ganho econômico foi baseado no consumo evitado dos três combustíveis mais comuns na indústria de laticínios, enquanto o custo de investimento foi composto a partir de valores comerciais e da literatura. Os resultados da avaliação econômica mostraram-se desfavoráveis para a substituição de óleo combustível, favoráveis no caso de caldeiras a gás natural, condicionado a existência de subsídios, e bem competitivos para a substituição de GLP. A eficiência térmica do sistema mostrou ser o parâmetro técnico chave para o desempenho econômico, consequentemente, uma vez que a eficiência se mostrou inversamente proporcional tanto ao volume do reservatório quanto à área de coletores, não há uma configuração ótima para o sistema. Não obstante, os resultados permitiram a proposição de políticas públicas para incentivar o uso da energia solar na indústria leiteira e, consequentemente, contribuir para a preservação ambiental.

Algoritmos evolutivos na determinação das máximas injeções nodais em redes de energia elétrica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica - Ramo de Energia

Estudo e desenvolvimento de modelo de dispositivo controlado por temperatura no contexto de eficiência energética: potencial de aplicação para DSR-SF

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Análise do sistema de tratamento de efluentes gasosos de uma central de valorização energética de resíduos sólidos urbanos

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre Em Engenharia Química e Biológica Ramo de processos Químicos

Avaliação do aumento da eficiência energética de uma central de frio

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre Em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Retificador trifásico controlado com fator de potência quase unitário

Dissertação de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo Automação e Eletrónica Industrial

Retificador monofásico com fator de potência quase unitário

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica Ramo de Automação e Eletrónica Industrial

Modelamento e simulação de um sistema inversor trifásico para injeção de energia na rede de distribuição a partir de fontes renováveis do tipo FV

Este trabalho baseia se na necessidade de aumentar as fontes renováveis de energia, reduzindo assim a dependência de fontes não renováveis, principalmente as poluentes como as de provenientes de combustíveis fosseis. A fonte de energia renovável explorada neste trabalho é a advinda de energia solar, com a utilização de painéis solares e métodos de extração para converter esta energia em energia elétrica e assim poder utilizar esta energia de forma eficiente. A energia produzida por painéis fotovoltaicos se apresenta em forma de corrente continua, tendo assim a necessidade do uso de conversores CC-CA, ou ditos inversores de tensão, para utilização da mesma, já que a maioria do equipamentos que utilizam energia elétrica são construídos em forma a serem abastecidos com energia elétrica em corrente alternada. Como este trabalho foca na injeção da energia produzida pelos painéis FV na rede de distribuição de baixa tensão, faz se necessário o uso de um PLL para garantir que o sistema inversor esteja em sincronismo com a rede de distribuição e possa garantir a entrega de energia ativa. Por fim mas não menos importante, é utilizado neste projeto técnicas de MPPT para garantir um maior aproveitamento da energia proveniente dos painéis FV, ajudando assim a melhorar a eficácia deste tipo de energia, sendo mais fiável e viável.

Implementation of fuzzy logic maximum power point tracking controller for photovoltaic system

In this study, simulation and hardware implementation of Fuzzy Logic (FL) Maximum Power Point Tracking (MPPT) used in photovoltaic system with a direct control method are presented. In this control system, no proportional or integral control loop exists and an adaptive FL controller generates the control signals. The designed and integrated system is a contribution of different aspects which includes simulation, design and programming and experimental setup. The resultant system is capable and satisfactory in terms of fastness and dynamic performance. The results also indicate that the control system works without steady-state error and has the ability of tracking MPPs rapid and accurate which is useful for the sudden changes in the atmospheric condition. MATLAB/Simulink software is utilized for simulation and also programming the TMS320F2812 Digital Signal Processor (DSP). The whole system designed and implemented to hardware was tested successfully on a laboratory PV array. The obtained experimental results show the functionality and feasibility of the proposed controller.

Simulação de sistemas térmicos de potência para geração de energia elétrica

O presente trabalho é dedicado à simulação numérica de sistemas térmicos de potência. O trabalho é iniciado com a modelagem de um ciclo Rankine, dedicado à produção de energia elétrica, para o qual foi elaborado um programa de simulação com a linguagem de programação MATLAB. A partir desse primeiro caso, são apresentados os modelos empregados para representar os diversos componentes que formam o circuito, como o gerador de vapor, a turbina, o condensador e a bomba. Além desses componentes, são introduzidas as equações que representam o escoamento do fluido de trabalho, no caso a água, permitindo assim o cálculo da perda de carga nas diferentes canalizações do circuito, sendo também acoplado o funcionamento da bomba. Essa alternativa pennite uma melhor avaliação do trabalho despendido para operar o sistema. A modelagem do ciclo deixa então de ser exclusivamente tennodinâmica, e passa a incluir aspectos de mecânica de fluidos. Outras variantes desse ciclo simples são também modelados e simulados, incluindo ciclos Rankine regenerativos e com irreversibilidades. As simulações são efetuadas admitindo-se parâmetros de operação, como, potência da turbina, temperatura do vapor d'água na entrada da turbina e pressão do vapor d'água na saída da turbina, com a variante de fixar-se o título do vapor d'água na saída da turbina.