Geometric Measure Theory with Applications to Shape Optimization Problems

This thesis mainly focuses on geometric measure theory with applications to some shape optimization problems being considered over rough sets. We extend previous theory of traces for rough vector fields over rough domains and proved the compactness of uniform domains without uniformly bounded perimeter assumption. As application of these results, together with some other tools from geometric analysis, we can give partial results on the existence and uniqueness of minimizers of the nematic liquid droplets problem and the thermal insulation problem. Two other geometric minimization problems with averaged property, which include the generalized Cheeger set problem, are also studied

Application Case Studies on HS-Scale, a MP-SOC for Embbeded Systems

International audienceScalability of architecture, programming model and task control management will be a major challenge for MP-SOC designs in the coming years. The contribution presented in this paper is HS-Scale, a hardware/software framework to study, define and experiment scalable solutions for next generation MP-SOC. The hardware architecture, H-Scale, is a homogeneous MP-SOC based on RISC processors, distributed memories and a globally asynchronous/locally synchronous network on chip. S-Scale is the software support to program H-Scale. It is a multithreaded sequential programming model with dedicated communication primitives handled at run-time by a simple operating system we developed. The hardware validations on FPGA and CMOS 90 nm technology and the experimental case studies on several applications (FIR, DES and MJPEG) demonstrate the scalability of our approach and draws interesting perspectives to automate task placement and duplication

Desenvolvimento de uma plataforma elaborada para projetos de sistemas embarcados reconfiguráveis (ARM7 e FPGA)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012.Nas últimas décadas tem-se observado um aumento exponencial de dispositivos eletrônicos dedicados ao conforto, comodidade, diversão ou segurança pessoal. A massificação dos equipamentos eletrônicos já abrange mercados de consumo e de capitais, como: indústria automobilística, áudio e vídeo, eletrodomésticos, bens de consumo, robótica, entre outros. A grande possibilidade de interação entre o homem e as máquinas é o combustível para o desenvolvimento da eletrônica dedicada a uma ou algumas aplicações, os quais são chamados de sistemas embarcados ou embutidos. A partir daí os sistemas ubíquos têm ganhado mercado como soluções computacionais pela interação sutil e constante entre homens e equipamentos eletrônicos de maneira muito natural no cotidiano das pessoas. Buscando atender a uma demanda por um hardware de aquisição, processamento e controle de sinais para ambientes não industriais foi elaborada uma plataforma de desenvolvimento. Este hardware possui dois núcleos de processamento, uma Maquina RISC Avançada 7 - ARM7 1 e um Arranjo de Portas Programáveis em Campo - FPGA 2 com interface externa com suporte a protocolos específicos (SPI, RS232, JTAG, USB, Ethernet) e ainda interface com o usuário por meio de botões, potenciômetro e LEDs. Ademais, os dois núcleos podem trabalhar em conjunto ou separadamente, conforme a necessidade do usuário. A combinação da versatilidade e baixo custo dos processadores ARM7 (amplamente utilizados em sistemas embarcados, com a multifuncionalidade) com a flexibilidade e alta capacidade de processamento dos FPGAs forma uma interessante combinação para os mais diversos projetos voltados para controle e automação de sistemas. __________________________      1 Em inglês, Advanced RISC Machine.2 Em inglês, Field-Programmable Gate Array ______________________________________________________________________________ ABSTRACTOver the last decades it has been observed an exponential increase of electronic devices dedicated to provide comfort, convenience, fun and safety to people. The popularity of electronic equipment comprises consumer and capital markets, such as: automobile, audio and video industries, household appliances and consumer goods, among others. The vast possibility of interaction between human and machine is the fuel for the development of electronic devices dedicated to one or more applications, which are called embedded or built-in systems. From this point on, the ubiquitous systems has gained market as computer solutions for constant and subtle interaction between humans and electronic equipment in a very natural way of an everyday life. To achieve the requirements for specific tasks, namely hardware acquisition, processing and controlling signals for non-industrial environments, a development board kit has been designed. This hardware has two processing cores, an ARM7 (Advanced RISC Machine) and a FPGA (Field-Programmable Gate Array), which have external interfaces supporting specific protocols (e.g. SPI, RS232, JTAG, USB, Ethernet), and also user interfaces through push buttons, potentiometer and LEDs. Additionally, the two devices can work together or separately, as required by the user. The combination of versatility and low cost of ARM7 processor (widely used in embedded systems with multi-functionality) and the high flexibility and processing power of FPGAs shows up an interesting solution for projects related to control and automation systems

Desarrollo y optimización de metodologías para el diseño e implementación de sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos eficientes

[Resumen] La introducción masiva de las Tecnologías Digitales en el campo de la Tecnología Oleoneumática ha modificado la forma en que se gobiernan sus diferentes elementos, facilitando el control y mejorando la fiabilidad de los diseños. No obstante, las fases de diseño, desarrollo y optimización de los sistemas oleoneumáticos en la actualidad, tanto en aplicaciones terrestres como navales, se centran en procedimientos intuitivos o métodos que requieren modificaciones y ajustes continuos hasta su implementación definitiva. En esta Tesis Doctoral se investigan los criterios y procedimientos de diseño a la hora de proyectar los sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos desarrollados con controladores digitales programables que optimicen el binomio eficaciasimplicidad de las soluciones, sin omitir la seguridad humana y del sistema; y se desarrollan cuatro metodologías sistemáticas de carácter universal que permiten el diseño e implementación de sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos industriales de la manera más eficiente y segura.[Resumo] Título: "Desenvolvemento e optimización de Metodoloxías para o deseño e implementación de Sistemas Electrohidráulicos e Electropneumáticos eficientes". A introdución masiva das Tecnoloxías Dixitais no campo da Tecnoloxía Oleopneumática modificou a forma na que se gobernan os seus diferentes elementos, facilitando o control e mellorando a fiabilidade dos deseños. Non obstante, as fases de deseño, desenvolvemento e optimización dos sistemas oleopneumáticos na actualidade, tanto en aplicacións terrestres como navais, céntranse en procedementos intuitivos ou métodos que requiren modificacións e axustes continuos ata a súa implementación definitiva. Nesta Tese Doutoral investíganse os criterios e procedementos de deseño á hora de proxectar os sistemas electrohidráulicos e electropneumáticos desenvolvidos con controladores dixitais programables que optimicen o binomio eficaciasimplicidade das solucións, sen omitir a seguridade humana e do sistema; e desenvólvense catro metodoloxías sistemáticas de carácter universal que permiten o deseño e implementación de sistemas electrohidráulicos e electropneumáticos industriais do xeito máis eficiente e seguro.[Abstract] Title: “Methodologies for the design and implementation of efficient electropneumatic and electrohydraulic systems: Development and optimization” The massive introduction of digital technologies in the field of Fluid Power Technology has changed the way its different elements are governed, facilitating control and improving the reliability of designs. However, nowadays, the phases of design, development and optimization of hydraulic and pneumatic systems, for both marine applications as for land systems, are developed through intuitive processes or methods which require continuous adjustments and modifications for its final implementation. In this Doctoral Thesis the criteria and procedures about electrohydraulic and electropneumatic systems design developed with programmable digital controllers are investigated in order to balance the binomial efficiency-simplicity of solutions, not omitting the human security and of system; and four systematic methodologies that allow design and implementation of industrial electropneumatic and electrohydraulic systems are developed in the most efficiently and safely