Robotics, Vision and Control : Fundamental Algorithms in MATLAB

The practice of robotics and computer vision each involve the application of computational algorithms to data. The research community has developed a very large body of algorithms but for a newcomer to the field this can be quite daunting. For more than 10 years the author has maintained two open-source MATLAB® Toolboxes, one for robotics and one for vision. They provide implementations of many important algorithms and allow users to work with real problems, not just trivial examples. This new book makes the fundamental algorithms of robotics, vision and control accessible to all. It weaves together theory, algorithms and examples in a narrative that covers robotics and computer vision separately and together. Using the latest versions of the Toolboxes the author shows how complex problems can be decomposed and solved using just a few simple lines of code. The topics covered are guided by real problems observed by the author over many years as a practitioner of both robotics and computer vision. It is written in a light but informative style, it is easy to read and absorb, and includes over 1000 MATLAB® and Simulink® examples and figures. The book is a real walk through the fundamentals of mobile robots, navigation, localization, arm-robot kinematics, dynamics and joint level control, then camera models, image processing, feature extraction and multi-view geometry, and finally bringing it all together with an extensive discussion of visual servo systems.

Construção,modelagem e controle de um pêndulo invertido com CLP e software scada

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Sistema de aterramento com cabo contrapeso representado por linhas de transmissão implementado em Matlab com circuitos em cascatas de PÍ

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Controle fuzzy de um motor dc utilizando sistema de aquisição de dados e o matlab

The present work develops a fuzzy inference system to control the rotation speed of a DC motor available in Degem Kit. Therefore, it should use the fuzzy toolbox of Matlab in conjunction with the data acquisition board NI - USB - 6009, a National Instrument’s board. An introduction to fuzzy logic, the mathematical model of a DC motor and the operation of data acquisition board is presented first. Followed by the controller fuzzy model implemented using Simulink which is described in detail. Finally, the prototype is shown and the simulator results are presented

Implementación del modelo de digestión anaerobia ADM1 en MATLAB/SIMULINK

Este trabajo tiene por objeto la implementación del modelo ADM1 (The IWA Anaerobic Digestion Model No.1), para evaluar su capacidad de simular el proceso de digestión anaerobia de lodos de agua residual. Para implementar el modelo ADM1 se eligió el software Matlab y su herramienta Simulink, por su capacidad para simular sistemas dinámicos. Los resultados demostraron que la simulación a través de la implementación del modelo ADM1, es capaz de predecir la mayoría de los valores medios correspondientes a los parámetros de control más comunes del proceso de digestión anaerobia que se lleva a cabo en la Estación de depuración de aguas residuales (EDAR) sur de Madrid. Se deduce del estudio que la implementación del modelo ADM1 desarrollada mediante Matlab/Simulink, es capaz de simular el proceso dinámico de digestión anaerobia de cualquier EDAR, si se ajustan algunos de los parámetros del modelo para cada caso concreto. Abstract This work aims at the implementation of The IWA Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1) in order to assess its ability to simulate the anaerobic digestion process of wastewater sludge. A Matlab/Simulink implementation of the ADM1 was developed, the simulations results shows that the ADM1 is able to predict the average values of the most common control parameters of the anaerobic digestion process that takes place in the Waste water treatment plant (WWTP) south of Madrid. It is deduced of the estudy that the Matlab implementation of the ADM1 developed, is able to simulate the anaerobic digestion dynamic process of a WWTP, if some of the model parameters are fitted for each specific case.

Matlab. Aplicaciones a las matemáticas básicas

En el texto MATLAB: aplicaciones a las matemáticas básicas, se abordarán una serie de problemas matemáticos utilizando el software MATLAB; así el estudiante mismo podrá estimar las bondades de esta poderosa herramienta y confrontarla con los métodos anuales. El objetivo de este texto no es el de enseñar a programar en MATLAB, que es su aplicación fundamental, sino de mostrar sus alcances en problemas propios de las matemáticas básicas; para ello se ha seleccionado una serie de ejercicios de diferentes áreas de las matemáticas como el álgebra, la estadística y el cálculo. Con la anterior consideración, el texto se presenta como un inicio al trabajo con MATLAB para ser empleado en cursos de apoyo e inducción; a su vez es una gran ayuda para que el estudiante cualifique su formación matemática básica y contribuir, de paso, a disminuir los niveles de pérdida y deserción de asignaturas.

Microgrid frequency control using multiple battery energy storage system (BESSs)

The work is a report of research on using multiple inverters of Battery Energy Storage Systems with angle droop controllers to share real power in an isolated micro grid system consisting of inertia based Distributed Generation units and variable load. The proposed angle droop control method helps to balance the supply and demand in the micro grid autonomous mode through charging and discharging of the Battery Energy Storage Systems while ensuring that the state of charge of the storage devices is within safe operating conditions. The proposed method is also studied for its effectiveness for frequency control. The proposed control system is verified and its performance validated with simulation software MATLAB/SIMULINK.

Sistema de classificação da gestão ambiental pública municipal baseado em lógica nebulosa

A partir da Lei n. 6.938 de 31 de agosto de 1981, que constituiu o Sistema Nacional do Meio Ambiente, criou-se o Conselho Nacional do Meio Ambiente e instituiu-se o Cadastro Técnico Federal de Atividades e Instrumentos de Defesa Ambiental, a gestão ambiental pública ganhou um espaço cada vez maior nas administrações municipais, com a implementação de instrumentos de gestão ambiental propiciando aos municípios a possibilidade de ações efetivas que contribuam para uma melhor qualidade de vida a população. Esse trabalho propõe a criação de um método de classificação municipal que indicará qual o nível da gestão ambiental do município. Verificando o número de instrumentos de gestão ambiental constituído e o número de problemas ambientais ocorridos em cada município na visão do gestor local nos anos de 2006/2008. E ainda qual a influência do IDH tanto na implementação de tais instrumentos de gestão ambiental, como nas ocorrências dos problemas ambientais. Tal classificação tem a intenção de verificar se o município encontra-se bem aparelhado no que se refere à gestão ambiental, auxiliando para futuras decisões nas ações da política ambiental local. O foco desse trabalho serão os municípios dos estados de Minas Gerais, Piauí e Rio de Janeiro. Os resultados serão processados via o software MATLAB utilizando lógica nebulosa (fuzzy) e apresentados em um website utilizando as linguagens de programação JSP, HTML, JavaScript e esse website armazenado em um servidor TomCat e tais resultados serão apresentados nas formas de valores alfanuméricos em tabelas e espaciais através de mapas temáticos em uma solução sig-web. Os dados estão armazenados em um Sistema Gerenciador de Banco de Dados PostgreSQL com sua extensão espacial PostGIS, e o acesso aos mapas será feito através do servidor de mapas MapServer.

Índice de saúde social do adolescente baseado em lógica nebulosa.

Este trabalho consiste de uma análise exploratória sobre municípios do Sudeste com população acima de 100mil habitantes abordando dois problemas: a violência e a educação. Na violência abordaremos índices de homicídios na adolescência trabalhando com a faixa de adolescentes de 12 a 18 anos. Na educação trabalharemos com o Índice de Desenvolvimento Educacionail Brasileiro referenciado ao último ano do ensino fundamental. Trabalhando com os indicadores citados, abordaremos esses problemas gerando um Índice de Saúde social do Adolescente utilizando a lógica Fuzzy, conjunto nebuloso. Classificando os municípios do Sudeste visando identificar municípios com qualidade de vida melhor para esses adolescentes, expectativa de vida e melhoria na educação. Baixos índices de homicídios e altos índices educacionais desenvolvendo uma ferramenta útil para auxiliar na tomada de decisões no tocante a políticas públicas nos Municípios e Estados gerando um indicador de municípios com qualidade de vida para os adolescentes! Trabalhamos com dados do ano de 2007 tanto para o homicídio quanto para a educação, os valores apresentados nos índices foram divididos em quintis, processados via o software MATLAB utilizando lógica nebulosa (fuzzy), classificados e apresentados nas formas de valores alfanuméricos em tabelas espaciais com o software Quantum Gis através de mapas temáticos das regiões estudadas.

Desarrollo de una herramienta virtual destinada al diseño de una plataforma robótica reconfigurable.

[ES]Este proyecto tiene como objeto aumentar el conocimiento concerniente a mecanismos robóticos reconfigurables, así como ponerlo en práctica. Estos mecanismos pueden lograr rápidas transiciones y son capaces de adaptarse a sí mismos a muchos entornos diferentes, conduciendo a una reducción de costes y requerimientos de espacio. Para ello, se estudia el estado del arte, de manera que se pueda reunir información sobre las principales aplicaciones y oportunidades que este campo ofrece en diferentes áreas. A continuación, se requiere llevar a cabo un análisis cinemático de un robot específico, y junto a métodos de planificación de trayectorias, su implementación en un software gráfico para simular su movimiento. La herramienta de software “Matlab” va a ser la que permitirá llevar a cabo toda la programación y representación a lo largo de todo el proyecto.

Faltas de alta impedancia. Comportamiento y características.

[ES]El objetivo del presente trabajo es realizar un estado del arte sobre las faltas de alta impedancia en sistemas de distribución, sus características, causas y consecuencias. El estudio se acompaña con simulaciones software que se llevarán a cabo mediante el software Matlab a través de un modelo que represente su carácter no lineal y aleatorio.

Análisis de las corrientes de energización en transformadores.

[ES]El objetivo principal de este trabajo es analizar las corrientes de energización, haciendo uso para ello de la herramienta software MatLab. Mediante esta herramienta, se estudiará el comportamiento y la evolución de dichas corrientes en función de varios parámetros de entrada. De este modo se podrán evaluar qué métodos son más eficientes en la reducción de los efectos perjudiciales que dichas corrientes pueden producir en los equipos.

Desarrollo de una herramienta analítica para resolución del problema directo e inverso de un robot serie de 6 grados de libertad.

[ES]En el presente trabajo de fin de grado se expondrá el análisis cinemático de un robot IRB120 de ABB y el desarrollo de una herramienta grafica para su visualización. Comenzando por un estudio del estado del arte de la robótica industrial. El análisis cinemático es plantear las ecuaciones del robot y la resolución del problema directo e inverso mediante el software Matlab. Por último, la herramienta grafica muestra el movimiento del robot y los sistemas de referencia en la trayectoria introducida por el usuario.

Simulação do processo de transferência de calor não linear condução-radiação por meio de um esquema linear em diferenças finitas.

Neste trabalho o processo não linear de transmissão de calor condução-radiação é abordado num contexto bidimensional plano e simulado com o uso de um esquema linear em diferenças finitas. O problema original é tratado como o limite de uma sequencia de problemas lineares, do tipo condução-convecção. Este limite, cuja existência é comprovada, é facilmente obtido a partir de procedimentos básicos, accessíveis a qualquer estudante de engenharia, permitindo assim o emprego de hipóteses mais realistas, já que não se tem o limitante matemático para a abordagem numérica de uma equação diferencial parcial elíptica. Neste trabalho foi resolvido o problema de condução de calor em regime permanente em uma placa com condições de contorno convectivas e radioativas utilizando-se o software MatLab, vale ressaltar, que a mesma metodologia é aplicável para geometrias mais complexas.