FLÁVIO L ROSSINI | UTFPR - UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANÁ (original) (raw)

Papers by FLÁVIO L ROSSINI

Research paper thumbnail of Desenvolvimento de uma Estação Portátil de Crioterapia e Hipertermoterapia com o Microcontrolador PIC16F874A para Controle PID de Temperatura

Ciência, tecnologia e inovação: tendências e desafios para o desenvolvimento científico e tecnológico, 2024

O tratamento via termoterapia é amplamente utilizado na fisioterapia e educação física como trata... more O tratamento via termoterapia é amplamente utilizado na fisioterapia e educação física como tratamento de diversas doenças por meio da aplicação terapêutica da crioterapia e hipertermoterapia, técnica que aplica calor por contato. Neste projeto, foi desenvolvido um sistema
embarcado para aplicação portátil de termoterapia em uma bolsa térmica, que mantém sua temperatura, seja ela quente ou fria, durante todo o tempo pré-estabelecido. Atualmente, as bolsas térmicas não retêm
temperatura quando utilizadas por um longo período, dependendo de sua aplicação, resultando em um tratamento ineficaz. Este trabalho descreve a construção e o projeto de um sistema portátil para realização da
termoterapia, permitindo ajuste de tempo e temperatura sem interrupção no tratamento, de acordo com a literatura médica. Este projeto utilizou um
microcontrolador PIC16F874A para realizar o controle de temperatura, por efeito Peltier, em um módulo termoelétrico, e desenvolvimento de um driver de potência para acioná-lo. O trabalho também propôs
realizar um estudo para utilização de um controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) para estabilização da temperatura da compressa em regime permanente.
Palavras-chave: Termoterapia. Controle PID. Efeito
Peltier.

Research paper thumbnail of MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO CONTROLE NÃO LINEAR E VARIANTE NO TEMPO APLICADO À DINÂMICA DO MULTIFUNCIONAL T3-401S SYNTHIS ROBÔ SCARA, FABRICANTE EPSON

Engenharia: soluções e inovações para o desenvolvimento, 2024

É evidente que o aumento do uso da robótica em diversos segmentos industriais em todo o mundo é u... more É evidente que o aumento do uso da robótica em diversos segmentos industriais em todo o mundo é uma busca por cada vez mais eficiência, economia e precisão nos processos produtivos. Dessa forma, o presente artigo propõe a modelagem e a simulação do controle não linear e variante no tempo aplicado à dinâmica do Robô Multifuncional (SCARA-Selective Compliance Assembly Robot Arm) T3-401S Synthis da fabricante Epson, largamente utilizado para a automação em ambientes industriais. Primeiramente, desenvolveu-se a cinemática direta seguida da geração de trajetória e dinâmica do manipulador. Por fim, implementou-se a etapa essencial para garantir movimentos precisos e suaves ao robô através da lei de controle particionado, para cancelar as não linearidades e ser criticamente amortecido. Obtiveram-se os resultados matemáticos e gráficos através da implementação no software Matlab®.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Solução via Transformada de Laplace e Análise das Formas de Onda de Circuito Elétrico RLC Chaveado

Editora Conhecimento Livre eBooks, Dec 31, 2022

Research paper thumbnail of Engenharia elétrica e de computação: Docência, pesquisa e inovação tecnológica

Editora Direitos para esta edição cedidos à Atena Editora pelos autores. Open access publication ... more Editora Direitos para esta edição cedidos à Atena Editora pelos autores. Open access publication by Atena Editora Todo o conteúdo deste livro está licenciado sob uma Licença de Atribuição Creative Commons. Atribuição-Não-Comercial-NãoDerivativos 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0).

Research paper thumbnail of Modeling and stability analysis of a two-wheel land drone with differential drive - Modelagem e análise de estabilidade de um drone terrestre de duas rodas com acionamento diferencial

Tópicos Especiais em Engenharia: inovações e avanços tecnológicos – Vol. 11, 2024

ABSTRACT In this work, we present the modeling and stability analysis of a two-wheeled ground dro... more ABSTRACT
In this work, we present the modeling and stability analysis of a two-wheeled ground drone with differential drive. In the current stage of science and engineering development, with interconnections of large systems and complex equipment, there is no room for trial and error. Therefore, mathematical modeling becomes fundamental for the description and analysis of dynamic systems. Thus, the research was divided into the following steps: (i) mathematically modeling the wheel; (ii) performing the mathematical description of the motor; (iii) modeling the inverted pendulum; (iv) presenting the state-space form of the complete system; and (v) simulating and analyzing the stability of the system.
Keywords: mathematical modeling; wheel dynamics; engine dynamics; inverted pendulum dynamics; state space form.

Resumo: Neste trabalho, apresenta-se a modelagem e análise de estabilidade de um drone terrestre de duas rodas com acionamento diferencial. No estágio atual de desenvolvimento da ciência e da engenharia, com interconexões de grandes sistemas e equipamentos complexos, não há espaço para tentativa e erro. Dessa forma, a modelagem matemática torna-se fundamental para descrição e análise de sistemas dinâmicos. Assim, dividiu-se a pesquisa nas seguintes etapas: (i) modelar matematicamente a roda; (ii) realizar a descrição matemática do motor; (iii) modelar o pêndulo invertido; (iv) apresentar a forma de espaço de estado do sistema completo; e (v) simular e analisar a estabilidade do sistema.

Palavras-chave: modelagem matemática; dinâmica da roda; dinâmica do
motor; dinâmica do pêndulo invertido; forma de espaço de estados.

Research paper thumbnail of Modelagem, Simulação, Planejamento de Trajetória e Controle Não Linear no Espaço de Juntas de Movimento do Robô Manipulador SCARA T3 401SS - Epson

Editora Conhecimento Livre eBooks, 2023

In this paper algorithms for finding zeros of nonlinear equation is presented. We focus on the pr... more In this paper algorithms for finding zeros of nonlinear equation is presented. We focus on the problem of finding simple zeros of f (x) in a given finite, from an initial closed interval [a, b] using the news, "supposed", Osculatory quadratic interpolation methods. The classical Muller root fiding algorithm is a root polishing method. Here we describe the Muller and Osculatory bracketing algorithms.

Research paper thumbnail of Projeto e análise de desempenho de algoritmos de estimação paramétrica aplicados ao controle adaptativo por modelo de referência

AYA Editora eBooks, Jun 26, 2023

O presente estudo realizou o projeto e análise de desempenho entre dois algoritmos de estimação p... more O presente estudo realizou o projeto e análise de desempenho entre dois algoritmos de estimação paramétrica, o Método do Gradiente (MG) e o Método dos Mínimos Quadrados Recursivo (MMQR), ambos aplicados ao sistema de Controle Adaptativo por Modelo de Referência (CAMR). O estudo de técnicas de projeto e análise de controle, assim como a comparação dos métodos aqui apresentados, potencializam a capacidade do projetista em tratar de problemas práticos de forma eficiente. A principal contribuição do estudo foi aplicar e esclarecer as vantagens dos métodos apresentados. Assim, os objetivos específicos foram: identificar a planta a controlar; discretizar a planta; construir a lei de controle; implementar o algoritmo de identificação; e analisar e validar os resultados simulados. A partir de simulações numéricas, analisou-se o desempenho de cada algoritmo e suas, respectivas, vantagens e limitações. O MMQR possui ótimo regime transitório, contudo seu custo computacional se mostrou elevado. O MG possui o tempo de acomodação mais lento e possui baixa demanda computacional, quando comparado ao MMQR. Ao levar em consideração as características de cada algoritmo e ter conhecimento prévio sobre a planta que se deseja controlar, tais informações prévias auxiliam na escolha do algoritmo, assim potencializa melhor desempenho do sistema de controle.

Research paper thumbnail of Design, simulation and analysis of challenges of parametric estimation algorithms applied to adaptive control by reference model

Seven Editora eBooks, May 25, 2023

This article performed the design, simulation, and performance analysis between two parametric es... more This article performed the design, simulation, and performance analysis between two parametric estimation algorithms, the Gradient Method (GM) and the Recursive Least Squares Method (RLSM), both applied to the Model Reference Adaptive Control (MRAC) system. The study of design techniques and control analysis, as well as the comparison of the methods presented here, enhance the ability of the designer to deal with practical problems effectively. The main contribution of the article was to apply and clarify the advantages of the methods presented. Thus, the specific objectives were: () identify the plant to be controlled; () discretize the plan (iii) build the control law; () implement the identification algorithm; and () analyze the simulated results. Based on numerical simulations, we analyzed the performance of each algorithm and its respective advantages and characteristics. The RLSM has an excellent transient regime, but its computational cost was high. The GM has the slowest accommodation time and has low computational demand when compared to the RLSM. By taking into account the characteristics of each algorithm and having prior knowledge about the plant you want to control, such previous information helps you choose the algorithm, thus enhancing the better performance of the control system.

Research paper thumbnail of Sistema controlador de painéis de LED RGB aplicado a gestão inteligente de trânsito / RGB LED panel controller system applied to smart traffic management

Brazilian Journal of Development, Jun 17, 2022

Neste trabalho é relatado o desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para ser aplicado em um ... more Neste trabalho é relatado o desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para ser aplicado em um sistema semafórico urbano, capaz de mostrar informações relevantes como o tempo restante do sinal e informações adicionais dos dados de sensores IoT, que sejam úteis para a melhoria do tráfego, com o objetivo de refinar o controle do trânsito, compartilhando informações úteis aos condutores e pedestres. Para tal, foram realizados estudos sobre o tema de gestão inteligente de tráfego, novas estratégias em desenvolvimento e aprimoramento nos últimos anos de pesquisa. Para propor melhorias no funcionamento do dispositivo tradicional, dados sobre as vias urbanas foram levantados e neles foram encontrados pontos que podem melhorar significativamente o trânsito. Através de estudos, notou-se que o sistema semafórico tradicional tem suas limitações como gastos excessivos com lâmpadas, problemas de falhas elétricas, sem contar que o congestionamento aumenta a emissão de gases poluentes e prejudica a saúde dos condutores e pedestres. Nesse sentido, há a possibilidade de que um controlador de painéis de LED RGB ofereça mais informações relevantes e claras, que serão recebidas da controladora semafórica através de comunicação UART, de forma a melhorar o trânsito atual tendo foco na diminuição do congestionamento. Logo, será desenvolvido um sistema microcontrolado de gerenciamento de painéis de LED que substituirá os grupos focais tradicionais semafóricos.

Research paper thumbnail of Modelagem Matemática e Lei de Controle para o Robô Manipulador Puma 560

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho propõe a modelagem matemática, simulação e análise de movimento do robô manipulador... more Este trabalho propõe a modelagem matemática, simulação e análise de movimento do robô manipulador Unimation PUMA 560. Será desenvolvido a modelagem matemática referente a cinemática e a dinâmica do manipulador, para possibilitar a aplicação de uma lei de controle não linear para o controle das movimentações das juntas do robô. Com este trabalho, espera-se que possa contribuir para acadêmicos e profissionais da área da robótica que busquem modelos matemáticos de robôs industriais para exemplificação, estudos, checagem de equipamento, ou o desenvolvimento de novos produtos.

Research paper thumbnail of Estimação Online de Parâmetros pelo Método dos Mínimos Quadrados Recursivos com Fator de Esquecimento em Tempo Discreto

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

RESUMO O presente artigo busca apresenta um estudo teórico sobre a estimação de parâmetros por me... more RESUMO O presente artigo busca apresenta um estudo teórico sobre a estimação de parâmetros por meio do algoritmo Mínimos Quadrados Recursivo para obtenção de forma Online de parâmetros, ou seja o algoritmo é implementado para ser utilizado em tempo real para o sistema escolhido. A utilização da estimação de parâmetros é um conceito fundamental para a aplicação de algum tipo de controle em um sistema e seu bom funcionamento como um todo. Com isso em mente o presente artigo busca (i) apresentar a fundamentação teórica clássica do algoritmo; (ii) mostrar o funcionamento do algoritmo em um sistema discreto simulado no software Matlab®; (iii) apresentar as características do algoritmo e como isso impacta na aplicação real.

PALAVRAS-CHAVE: Estimação Online. Método dos Mínimos Quadrados Recursivo com Fator de Esquecimento. Sistema em tempo discreto.

Research paper thumbnail of Aplicação da Transformada de Laplace para Modelagem a Análise de um Circuito RLC de Três Malhas

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O artigo trata da modelagem matemática de um circuito RLC com três malhas no domínio do tempo, co... more O artigo trata da modelagem matemática de um circuito RLC com três malhas no domínio do tempo, com uma solução analítica baseada na Transformada de Laplace. Isso é particularmente relevante em um cenário de rápida transformação digital, onde a interconexão de dispositivos e a Internet das Coisas desempenham um papel central. Na indústria, essa transformação exige o uso de modelos matemáticos para abordar desafios no ambiente de manufatura. O estudo envolveu várias etapas: (i) modelagem dinâmica do circuito; (ii) aplicação da Transformada de Laplace ao sistema de equações; (iii) solução nos domínios do tempo e da frequência; (iv) solução numérica por meio do software MATLAB ® ; e (v) validação do circuito no software LTspice ®. Os resultados obtidos mostraram convergência entre as abordagens analíticas e numéricas, contribuindo significativamente para o desenvolvimento de soluções práticas. Essas descobertas têm implicações tanto na área de ensino quanto na indústria, fornecendo insights valiosos para enfrentar desafios e promover implementações eficazes em sistemas elétricos e eletrônicos.

Research paper thumbnail of Projeto e Implementação de um Sistema de Controle Robusto com um Grau de Liberdade

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho propõe uma abordagem educacional que integra experiências práticas ao aprendizado t... more Este trabalho propõe uma abordagem educacional que integra experiências práticas ao aprendizado teórico, visando estimular o potencial criativo dos alunos na área de engenharia. A proposta é baseada no controle de voo de um helicóptero com um grau de liberdade e, portanto, o protótipo oferece uma plataforma didática para compreender o funcionamento de sistemas dinâmicos, permitindo aos alunos ajustar parâmetros e observar os resultados. A prática pedagógica permite explorar técnicas de controle a tempo discreto e contínuo no tempo, podendo ser utilizado modelos matemáticos por representações em funções de transferência ou espaço de estados. Nossos resultados experimentais exploram uma aplicação de controladores PID discretos aplicados à planta.

Research paper thumbnail of Modelagem e Simulação da Cinemática Direta de um Robô Móvel de Três Rodas com Tração Diferencial

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente artigo apresenta a modelagem e uma proposta de simulação da cinemática direta de um ro... more O presente artigo apresenta a modelagem e uma proposta de simulação da cinemática direta de um robô móvel de três rodas com tração diferencial. Atualmente a indústria tem produzido robôs móveis como eletrodomésticos para auxiliar nas atividades de casa. O presente trabalho propôs: (i) a modelagem da cinemática direta do robô móvel; (ii) a simulação computacional do sistema modelado; e (iii) a análise dos resultados numéricos. A partir da proposta, há possiblidade de construir um protótipo e embarcar o modelo matemático em hardware. O artigo busca apresentar a primeira etapa de projeto e construção de um robô móvel de três rodas com acionamento diferencial.

PALAVRAS-CHAVE: cinemática direta; modelo matemático; robótica móvel.

Research paper thumbnail of Modelagem Matemática, Simulação e Validação Experimental de um Conversor CC-CC Buck Síncrono

Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Neste artigo apresenta-se uma proposta de modelagem matemática, simulação computacional e validaç... more Neste artigo apresenta-se uma proposta de modelagem matemática, simulação computacional e validação experimental de um Conversor CC-CC Buck Síncrono. Tais conversores são amplamente utilizados em sistemas eletrônicos, devido a sua alta eficiência na conversão de tensões para uma amplitude menor. Modelá-los e simulá-los permite a visualização de seu comportamento e aplicação de conceitos da engenharia, como o desenvolvimento de um sistema de controle para o conversor. Foram propostos dois modelos para representar a dinâmica do circuito. No primeiro, apresentou-se as resistências intrínsecas aos componentes e negligenciou-se a comutação das chaves e no segundo, considerou-se ambos os fenômenos. A fim de validá-los, construiu-se um protótipo para o conversor, seus componentes foram mensurados e sua resposta à entrada em degrau foi coletada. Parametrizaram-se os modelos com os valores do protótipo e simulou-se numericamente a partir da entrada em degrau. Por fim, compararam-se as formas de onda dos modelos ao do protótipo e constatou-se que se alcançou a equivalência desejada.

Research paper thumbnail of Modelagem Cinemática e Simulação do Robô Manipulador SCARA RH-3FRHR35 com Fixação Superior, Fabricante Mitsubishi

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente trabalho tem como proposta a modelagem cinemática e a simulação do robô manipulador SC... more O presente trabalho tem como proposta a modelagem cinemática e a simulação do robô manipulador SCARA RH-3FRHR3 da fabricante Mitsubishi. Diante das emergentes inovações tecnológicas, a robótica é vista como um símbolo de pesquisa e desenvolvimento. No artigo são mostrados: o modelo cinemático do robô; e as simulações que forneceram as informações de trajetória quanto a posição, velocidade e aceleração de cada junta. A partir dos resultados analíticos e numéricos apresentados, espera-se que estudantes e profissionais de robótica possam realizar comparações e promover melhorias, assim como novos desenvolvimentos, a fim de promover maior competitividade da indústria Brasileira.

Research paper thumbnail of Análise de Circuito Elétrico RLC de Três Malhas via Transformada de Laplace com Softwares Matlab® e LTspice®

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente artigo apresentou um estudo sobre a análise de um circuito elétrico de configuração RL... more O presente artigo apresentou um estudo sobre a análise de um circuito elétrico de configuração RLC (resistor, indutor e capacitor) paralelo, a partir do uso de ferramentas matemáticas para realizar a modelagem do circuito no domínio do tempo contínuo e na frequência complexa. Desta forma, é apresentado de forma sucinta as ferramentas matemáticas e teoremas de análise necessários para solucionar o sistema de equações obtidos da modelagem. A ferramenta chave para a análise no domínio da frequência complexa foi a transformada de Laplace, utilizada por conta de sua característica de transformar equações diferenciais lineares e contínuas no tempo em operações algébricas no domínio da frequência complexa, de forma a facilitar a resolução. Realizou-se também a transformada inversa de Laplace para satisfazer a solução final no domínio do tempo contínuo. Todo modelo matemático foi comparado com simulações feitas a partir de softwares MATLAB® e LTspice® para comprovar a eficácia da metodologia utilizada para a solução das equações que descrevem o circuito elétrico de configuração RLC.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo e Solução no Domínio da Frequência de Circuito Passivo Chaveado de Três Malhas

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho apresentou a análise matemática de um circuito elétrico que contêm, acoplados, resi... more Este trabalho apresentou a análise matemática de um circuito elétrico que contêm, acoplados, resis indutores e capacitores, na premissa de validar a eficiência da Transformada de Laplace, esta, uma ferramenta aplicável em variados sistemas físicos. Neste processo, utilizou equações simbólicas e empregaram sobreposição de curvas de comportamento das correntes elétricas, respectivamente. Com os dados obtidos tanto numericamente (a partir do MULTISIM tanto na a etapa de carga (na qual o circuito é alimentado por uma fonte) quanto na etapa de descarga (na qual a fonte é desconectada). A precisão foi visualizada a partir da confecção de um gráfico, montado no comportamento de regime transitório do siste de Laplace é um artifício simplificador de cálculos.

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem no tempo, simulação no MULTISIM

ABSTRACT: This work presented the mathematical analysis of an electrical circuit that contains coupled resistors, inductors and capacitors, on the premise of validating the efficiency of the Laplace Transform, a tool applicable in various physical systems. In this process, the Mesh Method MATLAB® and MULTISIM® were used to simulate the circuit and superimpose electrical current behavior curves, respectively. With the data obtained both numerically (from MULTISIM®) and algebraically, than 99% was seen, both in the charging stage (in which the circuit is powered by a source) and in the discharging stage (in the which source is disconnected). Accuracy was visualized by creating a graph, created in MATLAB®, of the system's transient regime behavior. Thus, it was seen, as desired, that the Laplace Transform is a calculation simplification device.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Solução via Transformada de Laplace e Análise das Formas de Onda de Circuito Elétrico RLC Chaveado

XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O artigo propõe a modelagem matemática no domínio do tempo contínuo de um circuito elétrico passi... more O artigo propõe a modelagem matemática no domínio do tempo contínuo de um circuito elétrico passivo RLC, por meio das leis de Kirchhoff para obteve-se o sistema na forma de equações diferenciais, solução a partir da transformada de Laplace e análise das formas de ondas das correntes elétricas e das tensões por meio dos softwares Matlab ® e LTspice ®. Assim, foram estabelecidas as seguintes etapas de desenvolvimento do presente artigo: (i) modelagem do sistema dinâmico no domínio do tempo; (ii) aplicação da Transformada de Laplace; (iii) elaboração das simulações no software Matlab ® a partir das soluções fechadas; (iv) simulação do circuito chaveado no software LTspice ® ; e (v) validação e análise das formas de onda. O trabalho proposto, contribui para estudantes, engenheiros e profissionais na área de engenharia elétrica, com a apresentação do modelo, a solução do sistema de equações diferenciais e a checagem por meio de dois softwares reconhecidos na área de tecnologia e desenvolvimento.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Discretização com Segurador de Ordem Zero e Simulação Computacional de um Circuito Passivo

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

RESUMO: O presente artigo propõe um estudo a respeito de técnicas de discretização para modelagem... more RESUMO: O presente artigo propõe um estudo a respeito de técnicas de discretização para modelagem de sistemas no domínio do tempo discreto. As técnicas de discretização são fundamentais na análise e controle de sistemas contínuos, permitindo a conversão de modelos contínuos em modelos discretos. Esses passos são úteis para o desenvolvimento de aplicativos e sistemas computacionais. Este artigo apresenta duas técnicas de discretização de sistemas contínuos sendo o Método Zero-Order Hold e o Método de Tustin que, posteriormente, são aplicadas a um circuito RLC série e simuladas com o auxílio do software Matlab®, para
validação das técnicas estudadas.

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem no domínio do tempo. Discretização no domínio da frequência. Simulação numérica.

ABSTRACT: The present article proposes a study on discretization techniques for modeling systems in the discrete-time domain. Discretization techniques are fundamental in the analysis and control of continuous systems, allowing the conversion of continuous models into discrete models. These steps are useful for the development of applications and computational systems. This article presents two continuous time discretization techniques: the Zero-Order Hold Method and the Tustin Method, which are subsequently applied to a series RLC circuit and simulated using Matlab® software for validation of the studied techniques.

KEYWORDS: Modeling in the time domain. Discretization in the frequency domain. Numerical simulation.

Research paper thumbnail of Desenvolvimento de uma Estação Portátil de Crioterapia e Hipertermoterapia com o Microcontrolador PIC16F874A para Controle PID de Temperatura

Ciência, tecnologia e inovação: tendências e desafios para o desenvolvimento científico e tecnológico, 2024

O tratamento via termoterapia é amplamente utilizado na fisioterapia e educação física como trata... more O tratamento via termoterapia é amplamente utilizado na fisioterapia e educação física como tratamento de diversas doenças por meio da aplicação terapêutica da crioterapia e hipertermoterapia, técnica que aplica calor por contato. Neste projeto, foi desenvolvido um sistema
embarcado para aplicação portátil de termoterapia em uma bolsa térmica, que mantém sua temperatura, seja ela quente ou fria, durante todo o tempo pré-estabelecido. Atualmente, as bolsas térmicas não retêm
temperatura quando utilizadas por um longo período, dependendo de sua aplicação, resultando em um tratamento ineficaz. Este trabalho descreve a construção e o projeto de um sistema portátil para realização da
termoterapia, permitindo ajuste de tempo e temperatura sem interrupção no tratamento, de acordo com a literatura médica. Este projeto utilizou um
microcontrolador PIC16F874A para realizar o controle de temperatura, por efeito Peltier, em um módulo termoelétrico, e desenvolvimento de um driver de potência para acioná-lo. O trabalho também propôs
realizar um estudo para utilização de um controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) para estabilização da temperatura da compressa em regime permanente.
Palavras-chave: Termoterapia. Controle PID. Efeito
Peltier.

Research paper thumbnail of MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO CONTROLE NÃO LINEAR E VARIANTE NO TEMPO APLICADO À DINÂMICA DO MULTIFUNCIONAL T3-401S SYNTHIS ROBÔ SCARA, FABRICANTE EPSON

Engenharia: soluções e inovações para o desenvolvimento, 2024

É evidente que o aumento do uso da robótica em diversos segmentos industriais em todo o mundo é u... more É evidente que o aumento do uso da robótica em diversos segmentos industriais em todo o mundo é uma busca por cada vez mais eficiência, economia e precisão nos processos produtivos. Dessa forma, o presente artigo propõe a modelagem e a simulação do controle não linear e variante no tempo aplicado à dinâmica do Robô Multifuncional (SCARA-Selective Compliance Assembly Robot Arm) T3-401S Synthis da fabricante Epson, largamente utilizado para a automação em ambientes industriais. Primeiramente, desenvolveu-se a cinemática direta seguida da geração de trajetória e dinâmica do manipulador. Por fim, implementou-se a etapa essencial para garantir movimentos precisos e suaves ao robô através da lei de controle particionado, para cancelar as não linearidades e ser criticamente amortecido. Obtiveram-se os resultados matemáticos e gráficos através da implementação no software Matlab®.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Solução via Transformada de Laplace e Análise das Formas de Onda de Circuito Elétrico RLC Chaveado

Editora Conhecimento Livre eBooks, Dec 31, 2022

Research paper thumbnail of Engenharia elétrica e de computação: Docência, pesquisa e inovação tecnológica

Editora Direitos para esta edição cedidos à Atena Editora pelos autores. Open access publication ... more Editora Direitos para esta edição cedidos à Atena Editora pelos autores. Open access publication by Atena Editora Todo o conteúdo deste livro está licenciado sob uma Licença de Atribuição Creative Commons. Atribuição-Não-Comercial-NãoDerivativos 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0).

Research paper thumbnail of Modeling and stability analysis of a two-wheel land drone with differential drive - Modelagem e análise de estabilidade de um drone terrestre de duas rodas com acionamento diferencial

Tópicos Especiais em Engenharia: inovações e avanços tecnológicos – Vol. 11, 2024

ABSTRACT In this work, we present the modeling and stability analysis of a two-wheeled ground dro... more ABSTRACT
In this work, we present the modeling and stability analysis of a two-wheeled ground drone with differential drive. In the current stage of science and engineering development, with interconnections of large systems and complex equipment, there is no room for trial and error. Therefore, mathematical modeling becomes fundamental for the description and analysis of dynamic systems. Thus, the research was divided into the following steps: (i) mathematically modeling the wheel; (ii) performing the mathematical description of the motor; (iii) modeling the inverted pendulum; (iv) presenting the state-space form of the complete system; and (v) simulating and analyzing the stability of the system.
Keywords: mathematical modeling; wheel dynamics; engine dynamics; inverted pendulum dynamics; state space form.

Resumo: Neste trabalho, apresenta-se a modelagem e análise de estabilidade de um drone terrestre de duas rodas com acionamento diferencial. No estágio atual de desenvolvimento da ciência e da engenharia, com interconexões de grandes sistemas e equipamentos complexos, não há espaço para tentativa e erro. Dessa forma, a modelagem matemática torna-se fundamental para descrição e análise de sistemas dinâmicos. Assim, dividiu-se a pesquisa nas seguintes etapas: (i) modelar matematicamente a roda; (ii) realizar a descrição matemática do motor; (iii) modelar o pêndulo invertido; (iv) apresentar a forma de espaço de estado do sistema completo; e (v) simular e analisar a estabilidade do sistema.

Palavras-chave: modelagem matemática; dinâmica da roda; dinâmica do
motor; dinâmica do pêndulo invertido; forma de espaço de estados.

Research paper thumbnail of Modelagem, Simulação, Planejamento de Trajetória e Controle Não Linear no Espaço de Juntas de Movimento do Robô Manipulador SCARA T3 401SS - Epson

Editora Conhecimento Livre eBooks, 2023

In this paper algorithms for finding zeros of nonlinear equation is presented. We focus on the pr... more In this paper algorithms for finding zeros of nonlinear equation is presented. We focus on the problem of finding simple zeros of f (x) in a given finite, from an initial closed interval [a, b] using the news, "supposed", Osculatory quadratic interpolation methods. The classical Muller root fiding algorithm is a root polishing method. Here we describe the Muller and Osculatory bracketing algorithms.

Research paper thumbnail of Projeto e análise de desempenho de algoritmos de estimação paramétrica aplicados ao controle adaptativo por modelo de referência

AYA Editora eBooks, Jun 26, 2023

O presente estudo realizou o projeto e análise de desempenho entre dois algoritmos de estimação p... more O presente estudo realizou o projeto e análise de desempenho entre dois algoritmos de estimação paramétrica, o Método do Gradiente (MG) e o Método dos Mínimos Quadrados Recursivo (MMQR), ambos aplicados ao sistema de Controle Adaptativo por Modelo de Referência (CAMR). O estudo de técnicas de projeto e análise de controle, assim como a comparação dos métodos aqui apresentados, potencializam a capacidade do projetista em tratar de problemas práticos de forma eficiente. A principal contribuição do estudo foi aplicar e esclarecer as vantagens dos métodos apresentados. Assim, os objetivos específicos foram: identificar a planta a controlar; discretizar a planta; construir a lei de controle; implementar o algoritmo de identificação; e analisar e validar os resultados simulados. A partir de simulações numéricas, analisou-se o desempenho de cada algoritmo e suas, respectivas, vantagens e limitações. O MMQR possui ótimo regime transitório, contudo seu custo computacional se mostrou elevado. O MG possui o tempo de acomodação mais lento e possui baixa demanda computacional, quando comparado ao MMQR. Ao levar em consideração as características de cada algoritmo e ter conhecimento prévio sobre a planta que se deseja controlar, tais informações prévias auxiliam na escolha do algoritmo, assim potencializa melhor desempenho do sistema de controle.

Research paper thumbnail of Design, simulation and analysis of challenges of parametric estimation algorithms applied to adaptive control by reference model

Seven Editora eBooks, May 25, 2023

This article performed the design, simulation, and performance analysis between two parametric es... more This article performed the design, simulation, and performance analysis between two parametric estimation algorithms, the Gradient Method (GM) and the Recursive Least Squares Method (RLSM), both applied to the Model Reference Adaptive Control (MRAC) system. The study of design techniques and control analysis, as well as the comparison of the methods presented here, enhance the ability of the designer to deal with practical problems effectively. The main contribution of the article was to apply and clarify the advantages of the methods presented. Thus, the specific objectives were: () identify the plant to be controlled; () discretize the plan (iii) build the control law; () implement the identification algorithm; and () analyze the simulated results. Based on numerical simulations, we analyzed the performance of each algorithm and its respective advantages and characteristics. The RLSM has an excellent transient regime, but its computational cost was high. The GM has the slowest accommodation time and has low computational demand when compared to the RLSM. By taking into account the characteristics of each algorithm and having prior knowledge about the plant you want to control, such previous information helps you choose the algorithm, thus enhancing the better performance of the control system.

Research paper thumbnail of Sistema controlador de painéis de LED RGB aplicado a gestão inteligente de trânsito / RGB LED panel controller system applied to smart traffic management

Brazilian Journal of Development, Jun 17, 2022

Neste trabalho é relatado o desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para ser aplicado em um ... more Neste trabalho é relatado o desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para ser aplicado em um sistema semafórico urbano, capaz de mostrar informações relevantes como o tempo restante do sinal e informações adicionais dos dados de sensores IoT, que sejam úteis para a melhoria do tráfego, com o objetivo de refinar o controle do trânsito, compartilhando informações úteis aos condutores e pedestres. Para tal, foram realizados estudos sobre o tema de gestão inteligente de tráfego, novas estratégias em desenvolvimento e aprimoramento nos últimos anos de pesquisa. Para propor melhorias no funcionamento do dispositivo tradicional, dados sobre as vias urbanas foram levantados e neles foram encontrados pontos que podem melhorar significativamente o trânsito. Através de estudos, notou-se que o sistema semafórico tradicional tem suas limitações como gastos excessivos com lâmpadas, problemas de falhas elétricas, sem contar que o congestionamento aumenta a emissão de gases poluentes e prejudica a saúde dos condutores e pedestres. Nesse sentido, há a possibilidade de que um controlador de painéis de LED RGB ofereça mais informações relevantes e claras, que serão recebidas da controladora semafórica através de comunicação UART, de forma a melhorar o trânsito atual tendo foco na diminuição do congestionamento. Logo, será desenvolvido um sistema microcontrolado de gerenciamento de painéis de LED que substituirá os grupos focais tradicionais semafóricos.

Research paper thumbnail of Modelagem Matemática e Lei de Controle para o Robô Manipulador Puma 560

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho propõe a modelagem matemática, simulação e análise de movimento do robô manipulador... more Este trabalho propõe a modelagem matemática, simulação e análise de movimento do robô manipulador Unimation PUMA 560. Será desenvolvido a modelagem matemática referente a cinemática e a dinâmica do manipulador, para possibilitar a aplicação de uma lei de controle não linear para o controle das movimentações das juntas do robô. Com este trabalho, espera-se que possa contribuir para acadêmicos e profissionais da área da robótica que busquem modelos matemáticos de robôs industriais para exemplificação, estudos, checagem de equipamento, ou o desenvolvimento de novos produtos.

Research paper thumbnail of Estimação Online de Parâmetros pelo Método dos Mínimos Quadrados Recursivos com Fator de Esquecimento em Tempo Discreto

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

RESUMO O presente artigo busca apresenta um estudo teórico sobre a estimação de parâmetros por me... more RESUMO O presente artigo busca apresenta um estudo teórico sobre a estimação de parâmetros por meio do algoritmo Mínimos Quadrados Recursivo para obtenção de forma Online de parâmetros, ou seja o algoritmo é implementado para ser utilizado em tempo real para o sistema escolhido. A utilização da estimação de parâmetros é um conceito fundamental para a aplicação de algum tipo de controle em um sistema e seu bom funcionamento como um todo. Com isso em mente o presente artigo busca (i) apresentar a fundamentação teórica clássica do algoritmo; (ii) mostrar o funcionamento do algoritmo em um sistema discreto simulado no software Matlab®; (iii) apresentar as características do algoritmo e como isso impacta na aplicação real.

PALAVRAS-CHAVE: Estimação Online. Método dos Mínimos Quadrados Recursivo com Fator de Esquecimento. Sistema em tempo discreto.

Research paper thumbnail of Aplicação da Transformada de Laplace para Modelagem a Análise de um Circuito RLC de Três Malhas

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O artigo trata da modelagem matemática de um circuito RLC com três malhas no domínio do tempo, co... more O artigo trata da modelagem matemática de um circuito RLC com três malhas no domínio do tempo, com uma solução analítica baseada na Transformada de Laplace. Isso é particularmente relevante em um cenário de rápida transformação digital, onde a interconexão de dispositivos e a Internet das Coisas desempenham um papel central. Na indústria, essa transformação exige o uso de modelos matemáticos para abordar desafios no ambiente de manufatura. O estudo envolveu várias etapas: (i) modelagem dinâmica do circuito; (ii) aplicação da Transformada de Laplace ao sistema de equações; (iii) solução nos domínios do tempo e da frequência; (iv) solução numérica por meio do software MATLAB ® ; e (v) validação do circuito no software LTspice ®. Os resultados obtidos mostraram convergência entre as abordagens analíticas e numéricas, contribuindo significativamente para o desenvolvimento de soluções práticas. Essas descobertas têm implicações tanto na área de ensino quanto na indústria, fornecendo insights valiosos para enfrentar desafios e promover implementações eficazes em sistemas elétricos e eletrônicos.

Research paper thumbnail of Projeto e Implementação de um Sistema de Controle Robusto com um Grau de Liberdade

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho propõe uma abordagem educacional que integra experiências práticas ao aprendizado t... more Este trabalho propõe uma abordagem educacional que integra experiências práticas ao aprendizado teórico, visando estimular o potencial criativo dos alunos na área de engenharia. A proposta é baseada no controle de voo de um helicóptero com um grau de liberdade e, portanto, o protótipo oferece uma plataforma didática para compreender o funcionamento de sistemas dinâmicos, permitindo aos alunos ajustar parâmetros e observar os resultados. A prática pedagógica permite explorar técnicas de controle a tempo discreto e contínuo no tempo, podendo ser utilizado modelos matemáticos por representações em funções de transferência ou espaço de estados. Nossos resultados experimentais exploram uma aplicação de controladores PID discretos aplicados à planta.

Research paper thumbnail of Modelagem e Simulação da Cinemática Direta de um Robô Móvel de Três Rodas com Tração Diferencial

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente artigo apresenta a modelagem e uma proposta de simulação da cinemática direta de um ro... more O presente artigo apresenta a modelagem e uma proposta de simulação da cinemática direta de um robô móvel de três rodas com tração diferencial. Atualmente a indústria tem produzido robôs móveis como eletrodomésticos para auxiliar nas atividades de casa. O presente trabalho propôs: (i) a modelagem da cinemática direta do robô móvel; (ii) a simulação computacional do sistema modelado; e (iii) a análise dos resultados numéricos. A partir da proposta, há possiblidade de construir um protótipo e embarcar o modelo matemático em hardware. O artigo busca apresentar a primeira etapa de projeto e construção de um robô móvel de três rodas com acionamento diferencial.

PALAVRAS-CHAVE: cinemática direta; modelo matemático; robótica móvel.

Research paper thumbnail of Modelagem Matemática, Simulação e Validação Experimental de um Conversor CC-CC Buck Síncrono

Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Neste artigo apresenta-se uma proposta de modelagem matemática, simulação computacional e validaç... more Neste artigo apresenta-se uma proposta de modelagem matemática, simulação computacional e validação experimental de um Conversor CC-CC Buck Síncrono. Tais conversores são amplamente utilizados em sistemas eletrônicos, devido a sua alta eficiência na conversão de tensões para uma amplitude menor. Modelá-los e simulá-los permite a visualização de seu comportamento e aplicação de conceitos da engenharia, como o desenvolvimento de um sistema de controle para o conversor. Foram propostos dois modelos para representar a dinâmica do circuito. No primeiro, apresentou-se as resistências intrínsecas aos componentes e negligenciou-se a comutação das chaves e no segundo, considerou-se ambos os fenômenos. A fim de validá-los, construiu-se um protótipo para o conversor, seus componentes foram mensurados e sua resposta à entrada em degrau foi coletada. Parametrizaram-se os modelos com os valores do protótipo e simulou-se numericamente a partir da entrada em degrau. Por fim, compararam-se as formas de onda dos modelos ao do protótipo e constatou-se que se alcançou a equivalência desejada.

Research paper thumbnail of Modelagem Cinemática e Simulação do Robô Manipulador SCARA RH-3FRHR35 com Fixação Superior, Fabricante Mitsubishi

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente trabalho tem como proposta a modelagem cinemática e a simulação do robô manipulador SC... more O presente trabalho tem como proposta a modelagem cinemática e a simulação do robô manipulador SCARA RH-3FRHR3 da fabricante Mitsubishi. Diante das emergentes inovações tecnológicas, a robótica é vista como um símbolo de pesquisa e desenvolvimento. No artigo são mostrados: o modelo cinemático do robô; e as simulações que forneceram as informações de trajetória quanto a posição, velocidade e aceleração de cada junta. A partir dos resultados analíticos e numéricos apresentados, espera-se que estudantes e profissionais de robótica possam realizar comparações e promover melhorias, assim como novos desenvolvimentos, a fim de promover maior competitividade da indústria Brasileira.

Research paper thumbnail of Análise de Circuito Elétrico RLC de Três Malhas via Transformada de Laplace com Softwares Matlab® e LTspice®

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O presente artigo apresentou um estudo sobre a análise de um circuito elétrico de configuração RL... more O presente artigo apresentou um estudo sobre a análise de um circuito elétrico de configuração RLC (resistor, indutor e capacitor) paralelo, a partir do uso de ferramentas matemáticas para realizar a modelagem do circuito no domínio do tempo contínuo e na frequência complexa. Desta forma, é apresentado de forma sucinta as ferramentas matemáticas e teoremas de análise necessários para solucionar o sistema de equações obtidos da modelagem. A ferramenta chave para a análise no domínio da frequência complexa foi a transformada de Laplace, utilizada por conta de sua característica de transformar equações diferenciais lineares e contínuas no tempo em operações algébricas no domínio da frequência complexa, de forma a facilitar a resolução. Realizou-se também a transformada inversa de Laplace para satisfazer a solução final no domínio do tempo contínuo. Todo modelo matemático foi comparado com simulações feitas a partir de softwares MATLAB® e LTspice® para comprovar a eficácia da metodologia utilizada para a solução das equações que descrevem o circuito elétrico de configuração RLC.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo e Solução no Domínio da Frequência de Circuito Passivo Chaveado de Três Malhas

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

Este trabalho apresentou a análise matemática de um circuito elétrico que contêm, acoplados, resi... more Este trabalho apresentou a análise matemática de um circuito elétrico que contêm, acoplados, resis indutores e capacitores, na premissa de validar a eficiência da Transformada de Laplace, esta, uma ferramenta aplicável em variados sistemas físicos. Neste processo, utilizou equações simbólicas e empregaram sobreposição de curvas de comportamento das correntes elétricas, respectivamente. Com os dados obtidos tanto numericamente (a partir do MULTISIM tanto na a etapa de carga (na qual o circuito é alimentado por uma fonte) quanto na etapa de descarga (na qual a fonte é desconectada). A precisão foi visualizada a partir da confecção de um gráfico, montado no comportamento de regime transitório do siste de Laplace é um artifício simplificador de cálculos.

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem no tempo, simulação no MULTISIM

ABSTRACT: This work presented the mathematical analysis of an electrical circuit that contains coupled resistors, inductors and capacitors, on the premise of validating the efficiency of the Laplace Transform, a tool applicable in various physical systems. In this process, the Mesh Method MATLAB® and MULTISIM® were used to simulate the circuit and superimpose electrical current behavior curves, respectively. With the data obtained both numerically (from MULTISIM®) and algebraically, than 99% was seen, both in the charging stage (in which the circuit is powered by a source) and in the discharging stage (in the which source is disconnected). Accuracy was visualized by creating a graph, created in MATLAB®, of the system's transient regime behavior. Thus, it was seen, as desired, that the Laplace Transform is a calculation simplification device.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Solução via Transformada de Laplace e Análise das Formas de Onda de Circuito Elétrico RLC Chaveado

XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

O artigo propõe a modelagem matemática no domínio do tempo contínuo de um circuito elétrico passi... more O artigo propõe a modelagem matemática no domínio do tempo contínuo de um circuito elétrico passivo RLC, por meio das leis de Kirchhoff para obteve-se o sistema na forma de equações diferenciais, solução a partir da transformada de Laplace e análise das formas de ondas das correntes elétricas e das tensões por meio dos softwares Matlab ® e LTspice ®. Assim, foram estabelecidas as seguintes etapas de desenvolvimento do presente artigo: (i) modelagem do sistema dinâmico no domínio do tempo; (ii) aplicação da Transformada de Laplace; (iii) elaboração das simulações no software Matlab ® a partir das soluções fechadas; (iv) simulação do circuito chaveado no software LTspice ® ; e (v) validação e análise das formas de onda. O trabalho proposto, contribui para estudantes, engenheiros e profissionais na área de engenharia elétrica, com a apresentação do modelo, a solução do sistema de equações diferenciais e a checagem por meio de dois softwares reconhecidos na área de tecnologia e desenvolvimento.

Research paper thumbnail of Modelagem no Domínio do Tempo, Discretização com Segurador de Ordem Zero e Simulação Computacional de um Circuito Passivo

XIII Seminário de Extensão e Inovação & XXVIII Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR, 2023

RESUMO: O presente artigo propõe um estudo a respeito de técnicas de discretização para modelagem... more RESUMO: O presente artigo propõe um estudo a respeito de técnicas de discretização para modelagem de sistemas no domínio do tempo discreto. As técnicas de discretização são fundamentais na análise e controle de sistemas contínuos, permitindo a conversão de modelos contínuos em modelos discretos. Esses passos são úteis para o desenvolvimento de aplicativos e sistemas computacionais. Este artigo apresenta duas técnicas de discretização de sistemas contínuos sendo o Método Zero-Order Hold e o Método de Tustin que, posteriormente, são aplicadas a um circuito RLC série e simuladas com o auxílio do software Matlab®, para
validação das técnicas estudadas.

PALAVRAS-CHAVE: Modelagem no domínio do tempo. Discretização no domínio da frequência. Simulação numérica.

ABSTRACT: The present article proposes a study on discretization techniques for modeling systems in the discrete-time domain. Discretization techniques are fundamental in the analysis and control of continuous systems, allowing the conversion of continuous models into discrete models. These steps are useful for the development of applications and computational systems. This article presents two continuous time discretization techniques: the Zero-Order Hold Method and the Tustin Method, which are subsequently applied to a series RLC circuit and simulated using Matlab® software for validation of the studied techniques.

KEYWORDS: Modeling in the time domain. Discretization in the frequency domain. Numerical simulation.

Research paper thumbnail of Manual do Aplicativo Métodos de Matemática Aplicada - Simulador de Entrada-Saída Periódica de Circuito (MMA-SESPC)

O aplicativo, denominado: Métodos de Matemática Aplicada - Simulador de Entrada-Saída Periódica d... more O aplicativo, denominado: Métodos de Matemática Aplicada - Simulador de Entrada-Saída Periódica de Circuito (MMA-SESPC), foi desenvolvido para auxiliar estudantes e profissionais das áreas de exatas e tecnológicas, quanto a compreensão da Série de Fourier de um sinal gráfico, e facilitar a análise de resultados numéricos nos domínios do tempo e da frequência. O aplicativo MMA-SESPC é composto por três abas, denominadas de Entrada, Saída e Espectro. Na aba Entrada, foi disponibilizado um conjunto de sinais simples e compostos passíveis de parametrização. Na aba Saída, deve-se selecionar uma das topologias disponíveis, R, RC, RL e RLC, inserir os valores correspondentes dos componentes e escolher o tipo de saída, dentre tensões nos componentes e corrente elétrica no circuito. Já na aba Espectro, são presentados os gráficos de amplitude e fase dos sinais periódicos de entrada ou de saída, conforme selecionado pelo usuário. Esse aplicativo, busca minimizar o tempo de construção gráfica relacionada a Série de Fourier e potencializar a compreensão dos conceitos da série. Na última seção do presente trabalho, será mostrado um estudo de caso, para ilustrar o uso do aplicativo MMA-SESPC. O referido app se encontra disponível no link: http://paginapessoal.utfpr.edu.br/flrossini/MMA_SESPC_instalador.exe/view.

Research paper thumbnail of Métodos de Matemática Aplicada - Simulador da Série de Fourier (MMA-SSF): Manual de Uso

O aplicativo Métodos de Matemática Aplicada – Simulador da Série de Fourier (MMA-SSF) permite ao ... more O aplicativo Métodos de Matemática Aplicada – Simulador da Série de Fourier (MMA-SSF) permite ao usuário obter a forma analítica e gráfica da Série de Fourier de um conjunto amostral de sinais periódicos mais representativos para o entendimento da teoria da Série de Fourier. Este manual apresenta de maneira detalhada como realizar o processo de instalação e a utilização do programa, explicando como preencher os parâmetros dos sinais a serem simulados e como obter os resultados da maneira desejada. O referido app se encontra disponível no link: http://paginapessoal.utfpr.edu.br/flrossini/MMA-SSF_Intalador.exe/view.

Research paper thumbnail of Manual do Aplicativo para Estimação não Paramétrica de Função de Transferência de Processos Industriais (EnPFTPI)

Por meio deste trabalho, apresenta-se o um aplicativo Estimador não Paramétrico de Funções de Tr... more Por meio deste trabalho, apresenta-se o um aplicativo Estimador não
Paramétrico de Funções de Transferência de Processos Industriais (EnPFTPI). As Funções de Transferência (FT) são modelos matemáticos associados a dinâmica de sistemas Lineares e Invariantes no Tempo (LIT), essas FT são amplamente utilizadas nas engenharias e são fundamentais para projeto de controladores aplicados a plantas industriais. Assim, dada a importância dessas funções, levou-se em consideração a dificuldade de obtê-las de forma analítica. A partir desse contexto, foi proposto o presente trabalho. Por meio da construção do aplicativo, obteve-se uma nova ferramenta capaz de auxiliar na identificação de sistemas por meio de métodos não paramétricos de Ziegler-Nichols e de Smith. Os resultados se mostraram promissores e através de ensaios realizados, comprovou-se que a ferramenta realizou as aproximações de forma satisfatória. O app EnPFTPI se encontra disponível para download no link: http://paginapessoal.utfpr.edu.br/flrossini/EnPFTPI_instalador.exe/view.

Research paper thumbnail of Engenharia de Controle e Automação: estudos fundamentais

Livro, 2023

Regulador linear quadrático (lqr) com ação integral aplicado ao conversor boost com carga não lin... more Regulador linear quadrático (lqr) com ação integral aplicado ao conversor boost com carga não linear. In XX Congresso Brasileiro de Automática.

Research paper thumbnail of Engenharia Elétrica e de Computação: Docência, pesquisa e inovação tecnológica

Engenharia Elétrica e de Computação: Docência, pesquisa e inovação tecnológica, 2023

Publicado em 18 de janeiro de 2023. O e-book intitulado “Engenharia elétrica e de computação: Do... more Publicado em 18 de janeiro de 2023.

O e-book intitulado “Engenharia elétrica e de computação: Docência,
pesquisa e inovação tecnológica” está organizado em 12 capítulos e reúne importantes trabalhos científicos desenvolvido por pesquisadores de Norte a Sul do Brasil, que atuam em renomadas instituições de ensino e pesquisa.
Cada capítulo apresenta uma experiência única, com resultados práticos, consistentes e didáticos. Dessa forma, ao ler este livro, o leitor poderá aprofundar seus conhecimentos em desenvolvimento e teste de softwares, jogos digitais, aprendizagem de máquina, automação, geração de energia, entre outros assuntos relacionados à engenharia elétrica e de computação.
Além de uma base teórica aprofundada, nota-se que os autores de cada capítulo adotaram uma linguagem pedagógica e educativa. Assim, acredito que este livro é um excelente referencial teórico, especialmente para alunos de engenharia elétrica e de computação que estejam desenvolvendo trabalhos de conclusão de curso e que buscam exemplos de aplicações práticas para os conhecimentos teóricos estudados durante o curso. Através da reprodução dos resultados apresentados, é possível por exemplo propor melhorias, apresentar soluções alternativas para os problemas propostos ou desenvolver estudos comparativos. Assim o conhecimento científico avança.
Registro meus sinceros agradecimentos aos autores deste e-book, pelas significativas contribuições e pela parceria com a Atena Editora para tornar o conhecimento científico acessível de forma gratuita.
Aos nossos leitores, desejo um ótimo estudo, repleto de insights criativos e inovadores.

Lilian Coelho de Freitas

Research paper thumbnail of Ciências exatas estudos e desafios (v.1)

Ciências exatas estudos e desafios, 2022

A obra intitulada “Ciências exatas estudos e desafios vol.01”, publicada pela Brazilian Journals ... more A obra intitulada “Ciências exatas estudos e desafios vol.01”, publicada pela Brazilian Journals Publicações de Periódicos e Editora, apresentam um conjunto dezessete capítulos que visa abordar diversos assuntos relacionados com a área das ciências exatas. Entre eles, uma pesquisa com o intuito de testar a aplicabilidade da metodologia de medição da temperatura de corte do aço ABNT 1045 utilizando-se ferramenta de corte de carbeto metálico revestida com TiN em contato com termopar do tipo K conectado a um circuito de leitura composto de um Arduíno Uno e um computador. Também, uma proposta de análise experimental dos efeitos da técnica de diversidade aplicada na recepção móvel de sinal OFDM acústico submarino. Outra temática é um estudo de validação do desempenho lumínico de um edifício habitacional em Brasília através de simulação computacional e de medições. Assim como um estudo que tem por objetivo contextualizar o conceito da evolução tecnológica em respeito à neurociênciacomputacional a partir do funcionamento do sistema nervoso central humano, tendo como base os sinais neurais elétricos, sua relação com o mundo no qual compartilhamos a vivência diária e a possibilidade do controle deste mesmo mundo. Um artigo com a finalidade de apresentar a modelagem matemática e simulação computacional do robô manipulador SCARA SR-6 iA da fabricante Fanuc. A demanda de conhecimento sobre robôs industriais, sua crescente utilização em diversos processos produtivos Entre outros. Gostaríamos de agradecer os autores que colaboraram no desenvolvimento dessa obra. Esperamos que a mesma auxilie na compreensão e argumentação dos assuntos aqui tratados.

Research paper thumbnail of Comparação de Algoritmos por Métodos Numéricos para Obtenção da Cinemática Inversa do Robô Manipulador SCARA

Engenharia: a máquina que constrói o futuro, 2024

O estudo que relaciona o comportamento da posição e orientação do manipulador no espaço cartesian... more O estudo que relaciona o comportamento da posição e orientação do manipulador no espaço cartesiano, sem levar em consideração as forças físicas envolvidas é chamado de cinemática. Esta, é dividida em duas etapas: cinemática direta e inversa. Devido ao seu elevado grau de complexidade e equações não lineares, a cinemática inversa recorre a métodos numéricos para uma melhor ou possível solução do problema. Para tal manipulação, torna-se necessário o levantamento de equações matemáticas relacionadas a cinemática direta do manipulador SCARA. Através da descrição matemática e da simulação no software Matlab®, os métodos numéricos de Newton-Raphson, Levenberg-Marquardt e Halley foram implementados para a comparação entre seus respectivos desempenhos: tempo de execução, número de iterações e erro. Os métodos obtiveram êxitos na execução, com erros inferiores a um micro o que torna promissor o estudo de trabalhos futuros.

Palavras-chave: algoritmos computacionais; método de Levenberg-Marquardt; método de Newton-Raphson; método de Halley; modelagem cinemática.