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Weapon Engagement Zone Maximum Launch Range Approximation using a Multilayer PerceptronBirkmire, Brian Michael 30 August 2011 (has links)
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Using Imitation Learning for Human Motion Control in a Virtual SimulationAkrin, Christoffer January 2022 (has links)
Test Automation is becoming a more vital part of the software development cycle, as it aims to lower the cost of testing and allow for higher test frequency. However, automating manual tests can be difficult as they tend to require complex human interaction. In this thesis, we aim to solve this by using Imitation Learning as a tool for automating manual software tests. The software under test consists of a virtual simulation, connected to a physical input device in the form of a sight. The sight can rotate on two axes, yaw and pitch, which require human motion control. Based on this, we use a Behavioral Cloning approach with a k-NN regressor trained on human demonstrations. Evaluation of model resemblance to the human is done by comparing the state path taken by the model and human. The model task performance is measured with a score based on the time taken to stabilize the sight pointing at a given object in the virtual world. The results show that a simple k-NN regression model using high-level states and actions, and with limited data, can imitate the human motion well. The model tends to be slightly faster than the human on the task while keeping realistic motion. It also shows signs of human errors, such as overshooting the object at higher angular velocities. Based on the results, we conclude that using Imitation Learning for Test Automation can be practical for specific tasks, where capturing human factors are of importance. However, further exploration is needed to identify the full potential of Imitation Learning in Test Automation.
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Estudo de projeto têxtil em um contexto de design de interaçãoNeves, Thaís Boeira January 2010 (has links)
A pesquisa ressalta a importância da reflexão na prática aplicada sustentada no processo científico para construção do conhecimento da área têxtil de malharia retilínea. A abordagem de intervenção utilizada permite heurísticas projetuais que proporcionam análises reflexivas sobre a percepção imaginativa e física dos objetos orientados deste estudo, com base em variáveis como: a seleção de materiais e a simulação virtual. Os objetos orientados são avaliados como ferramentas de mediação dos processos de concepção de produtos têxteis centrados ao usuário, ao processo e ao produto. Verifica-se a importância de construir um instrumento de análise, amparado no conceito de design de interação, através de uma relação contínua de pesquisa-ação onde as construções cognitivas, culturais e sociais são apontadas como fator determinante para o fluxo comunicacional no processo. Sendo utilizados processos integrados de simulação virtual através do sistema CAD SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Para tanto, a pesquisa compreende estudos de caso envolvendo empresas do setor com configurações organizacionais e projetuais diferentes, os quais apresentaram resultados significativos da aplicação do design interativo no contexto projetual têxtil. A Diana Têxtil SA. consiste em uma empresa de grande porte, sediada em Timbó, Santa Catarina. Neste estudo de caso é descrito um projeto piloto que proporcionou a concepção da primeira coleção virtual de malharia retilínea realizada no Brasil. E, apresenta através da análise do seu contexto o fluxo complexo de interações culturais e conexões dos agentes e tecnologias, que configuraram a realização desse evento. A Arco Baleno Ltda. é uma empresa de pequeno porte sediada em Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. Este estudo apresenta um processo de design interativo guiado pelo estilista como agente de inovação. O projeto é realizado através de parcerias entre a empresa fornecedora de tecnologia e a micro empresa analisada que também conta com subsídios financeiros do Sebrae para realização de seus projetos de design. Através desse estudo foi realizada uma pesquisa afetiva com usuário final crianças de 5 a 12 anos, para avaliar a aceitação de texturas específicas e da personagem da marca. A Marisol SA. é uma empresa de grande porte sediada em Jaraguá, Santa Catarina. Este estudo apresenta uma análise sobre a implementação de processos inovadores apresentados em um workshop realizado na empresa. Compreende a avaliação de seus profissionais especialistas quanto à importância da seleção de materiais e a simulação virtual para concepção de novos produtos. A Best Malhas Ltda. é uma empresa de médio porte sediada em Caxias do Sul. Este estudo apresenta descrições de novas concepções estratégicas do posicionamento do designer dentro do contexto de serviço e apresenta tarefas distintas atribuídas a esse profissional. Uma visão holística do processo de design é analisada para subsidiar a compreensão do design do processo de design. O quinto estudo de caso é amparado em uma plataforma global de relacionamentos profissionais o LinkedIn. Esse estudo de caso de profissionais especialistas descreve a criação de uma rede social com expertises específicas, os designers de malharia retilínea, através da plataforma do LinkedIn. Foi realizada uma survey, através de questionários para coleta de dados específicos que permitiram a análises sobre as características do perfil desses profissionais da área, bem como a sua pré-disposição as variáveis desta pesquisa. Através dessa rede social potencializada pelas tecnologias, foram coletadas informações dos especialistas ―estilistas de malharia retilínea‖. Tal processo valoriza a integração de expertises, da sintonia dos pares e proporciona através da dinâmica democrática e virtuosa o ―feedback ―para este objeto de estudo. Esta dissertação possui relevância econômica, social, científica e tecnológica, pois, aponta lacunas na área têxtil de malharia retilínea. Apresenta coerência em uma abordagem de adequação – sócio técnica, no qual é atribuído ao estilista o papel de um agente estratégico de inovação, através da possibilidade descrita que esse profissional possui ao integrar processos avançados para comunicação de seus projetos. / The research point the importance of reflection in applied practice sustained in the scientific process to build the knowledge of the textile flat knitting´s textile area. The used intervention approach allows projectual heuristics that provide reflexive analysis about imaginative and physical perception of the oriented objects of this study, based on variables such as material selection and virtual simulation. The oriented objects are evaluated like mediation tools of conception processes of textile products centered on the user, on the process, and on the product. It is verified the importance of building an analysis tool, supported on the concept of interaction design, through an ongoing relationship of research-action where the cognitive, cultural and social constructions are cited as a determinant factor to communication flow in the process. Integrated processes of virtual simulation are used through the CAD system SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Therefore, the research includes case studies involving companies of the sector with different organizational and projectual configurations, which presented significant results from the application of interactive design within the textile projectual context. Diana Textil SA. consists in a large-sized company, localized in Timbo, Santa Catarina. This case study describes a pilot project that provided the conception of the flat knitting's first virtual collection developed in Brazil. And it presents, through the analysis of its context, the complex flow of cultural interactions and connections of agents and technologies that shaped the realization of this event. Arco Baleno Ltda. is a small-sized company localized in Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. This study presents an interactive design process conducted by the designer as the agent of innovation. The project is realized through partnerships between the company that is provider of technology and the analyzed small company, which also has the Sebrae's financial subsidies to perform their design projects. Through this study it was realized an affective research with the end user, children between 5 and 12 years old, to evaluate the acceptance of specific textures and character of the mark. Marisol SA. is a large-sized company localized in Jaraguá do Sul, Santa Catarina. This study presents an analysis about implementation of innovative processes presented in a workshop realized at the company. It includes the evaluation of their professionals about the importance of material selection and virtual simulation for conception of new products. Best Malhas Ltda. is a medium-sized company localized in Caxias do Sul, Rio Grande do Sul. This study presents descriptions of new strategic conceptions of designer positioning within the service context and presents different tasks assigned to this professional. A holistic view of the design process is analyzed to subsidize the comprehension of the design process' design. The fifth case study is supported on a global platform of professional relationships, LinkedIn. This professional's case study describes the expertise to creation of a social network with specific expertise, the flat knitting designers, through LinkedIn platform. A survey was conducted using questionnaires to collect specific data that allowed the analysis about the profile characteristics of these area professionals, as well as their pre-disposing to the variables of this research. Through this social network augmented by technology, informations was gathered from the experts "flat knitting designers". This process enhances the expertises integration, the tune of pairs and offers the ―feedback‖ for this study object through the virtuous and democratic dynamics. This dissertation has economic, social, scientific and technological importance because it indicates gaps on flat knitting textile area. It shows the consistency in an approach of social- technical adequacy, which is attributed to the designer the potential of a strategic innovation agent, through the described possibility that this professional has to integrate advanced processes for communication of their projects.
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Estudo de projeto têxtil em um contexto de design de interaçãoNeves, Thaís Boeira January 2010 (has links)
A pesquisa ressalta a importância da reflexão na prática aplicada sustentada no processo científico para construção do conhecimento da área têxtil de malharia retilínea. A abordagem de intervenção utilizada permite heurísticas projetuais que proporcionam análises reflexivas sobre a percepção imaginativa e física dos objetos orientados deste estudo, com base em variáveis como: a seleção de materiais e a simulação virtual. Os objetos orientados são avaliados como ferramentas de mediação dos processos de concepção de produtos têxteis centrados ao usuário, ao processo e ao produto. Verifica-se a importância de construir um instrumento de análise, amparado no conceito de design de interação, através de uma relação contínua de pesquisa-ação onde as construções cognitivas, culturais e sociais são apontadas como fator determinante para o fluxo comunicacional no processo. Sendo utilizados processos integrados de simulação virtual através do sistema CAD SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Para tanto, a pesquisa compreende estudos de caso envolvendo empresas do setor com configurações organizacionais e projetuais diferentes, os quais apresentaram resultados significativos da aplicação do design interativo no contexto projetual têxtil. A Diana Têxtil SA. consiste em uma empresa de grande porte, sediada em Timbó, Santa Catarina. Neste estudo de caso é descrito um projeto piloto que proporcionou a concepção da primeira coleção virtual de malharia retilínea realizada no Brasil. E, apresenta através da análise do seu contexto o fluxo complexo de interações culturais e conexões dos agentes e tecnologias, que configuraram a realização desse evento. A Arco Baleno Ltda. é uma empresa de pequeno porte sediada em Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. Este estudo apresenta um processo de design interativo guiado pelo estilista como agente de inovação. O projeto é realizado através de parcerias entre a empresa fornecedora de tecnologia e a micro empresa analisada que também conta com subsídios financeiros do Sebrae para realização de seus projetos de design. Através desse estudo foi realizada uma pesquisa afetiva com usuário final crianças de 5 a 12 anos, para avaliar a aceitação de texturas específicas e da personagem da marca. A Marisol SA. é uma empresa de grande porte sediada em Jaraguá, Santa Catarina. Este estudo apresenta uma análise sobre a implementação de processos inovadores apresentados em um workshop realizado na empresa. Compreende a avaliação de seus profissionais especialistas quanto à importância da seleção de materiais e a simulação virtual para concepção de novos produtos. A Best Malhas Ltda. é uma empresa de médio porte sediada em Caxias do Sul. Este estudo apresenta descrições de novas concepções estratégicas do posicionamento do designer dentro do contexto de serviço e apresenta tarefas distintas atribuídas a esse profissional. Uma visão holística do processo de design é analisada para subsidiar a compreensão do design do processo de design. O quinto estudo de caso é amparado em uma plataforma global de relacionamentos profissionais o LinkedIn. Esse estudo de caso de profissionais especialistas descreve a criação de uma rede social com expertises específicas, os designers de malharia retilínea, através da plataforma do LinkedIn. Foi realizada uma survey, através de questionários para coleta de dados específicos que permitiram a análises sobre as características do perfil desses profissionais da área, bem como a sua pré-disposição as variáveis desta pesquisa. Através dessa rede social potencializada pelas tecnologias, foram coletadas informações dos especialistas ―estilistas de malharia retilínea‖. Tal processo valoriza a integração de expertises, da sintonia dos pares e proporciona através da dinâmica democrática e virtuosa o ―feedback ―para este objeto de estudo. Esta dissertação possui relevância econômica, social, científica e tecnológica, pois, aponta lacunas na área têxtil de malharia retilínea. Apresenta coerência em uma abordagem de adequação – sócio técnica, no qual é atribuído ao estilista o papel de um agente estratégico de inovação, através da possibilidade descrita que esse profissional possui ao integrar processos avançados para comunicação de seus projetos. / The research point the importance of reflection in applied practice sustained in the scientific process to build the knowledge of the textile flat knitting´s textile area. The used intervention approach allows projectual heuristics that provide reflexive analysis about imaginative and physical perception of the oriented objects of this study, based on variables such as material selection and virtual simulation. The oriented objects are evaluated like mediation tools of conception processes of textile products centered on the user, on the process, and on the product. It is verified the importance of building an analysis tool, supported on the concept of interaction design, through an ongoing relationship of research-action where the cognitive, cultural and social constructions are cited as a determinant factor to communication flow in the process. Integrated processes of virtual simulation are used through the CAD system SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Therefore, the research includes case studies involving companies of the sector with different organizational and projectual configurations, which presented significant results from the application of interactive design within the textile projectual context. Diana Textil SA. consists in a large-sized company, localized in Timbo, Santa Catarina. This case study describes a pilot project that provided the conception of the flat knitting's first virtual collection developed in Brazil. And it presents, through the analysis of its context, the complex flow of cultural interactions and connections of agents and technologies that shaped the realization of this event. Arco Baleno Ltda. is a small-sized company localized in Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. This study presents an interactive design process conducted by the designer as the agent of innovation. The project is realized through partnerships between the company that is provider of technology and the analyzed small company, which also has the Sebrae's financial subsidies to perform their design projects. Through this study it was realized an affective research with the end user, children between 5 and 12 years old, to evaluate the acceptance of specific textures and character of the mark. Marisol SA. is a large-sized company localized in Jaraguá do Sul, Santa Catarina. This study presents an analysis about implementation of innovative processes presented in a workshop realized at the company. It includes the evaluation of their professionals about the importance of material selection and virtual simulation for conception of new products. Best Malhas Ltda. is a medium-sized company localized in Caxias do Sul, Rio Grande do Sul. This study presents descriptions of new strategic conceptions of designer positioning within the service context and presents different tasks assigned to this professional. A holistic view of the design process is analyzed to subsidize the comprehension of the design process' design. The fifth case study is supported on a global platform of professional relationships, LinkedIn. This professional's case study describes the expertise to creation of a social network with specific expertise, the flat knitting designers, through LinkedIn platform. A survey was conducted using questionnaires to collect specific data that allowed the analysis about the profile characteristics of these area professionals, as well as their pre-disposing to the variables of this research. Through this social network augmented by technology, informations was gathered from the experts "flat knitting designers". This process enhances the expertises integration, the tune of pairs and offers the ―feedback‖ for this study object through the virtuous and democratic dynamics. This dissertation has economic, social, scientific and technological importance because it indicates gaps on flat knitting textile area. It shows the consistency in an approach of social- technical adequacy, which is attributed to the designer the potential of a strategic innovation agent, through the described possibility that this professional has to integrate advanced processes for communication of their projects.
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Estudo de projeto têxtil em um contexto de design de interaçãoNeves, Thaís Boeira January 2010 (has links)
A pesquisa ressalta a importância da reflexão na prática aplicada sustentada no processo científico para construção do conhecimento da área têxtil de malharia retilínea. A abordagem de intervenção utilizada permite heurísticas projetuais que proporcionam análises reflexivas sobre a percepção imaginativa e física dos objetos orientados deste estudo, com base em variáveis como: a seleção de materiais e a simulação virtual. Os objetos orientados são avaliados como ferramentas de mediação dos processos de concepção de produtos têxteis centrados ao usuário, ao processo e ao produto. Verifica-se a importância de construir um instrumento de análise, amparado no conceito de design de interação, através de uma relação contínua de pesquisa-ação onde as construções cognitivas, culturais e sociais são apontadas como fator determinante para o fluxo comunicacional no processo. Sendo utilizados processos integrados de simulação virtual através do sistema CAD SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Para tanto, a pesquisa compreende estudos de caso envolvendo empresas do setor com configurações organizacionais e projetuais diferentes, os quais apresentaram resultados significativos da aplicação do design interativo no contexto projetual têxtil. A Diana Têxtil SA. consiste em uma empresa de grande porte, sediada em Timbó, Santa Catarina. Neste estudo de caso é descrito um projeto piloto que proporcionou a concepção da primeira coleção virtual de malharia retilínea realizada no Brasil. E, apresenta através da análise do seu contexto o fluxo complexo de interações culturais e conexões dos agentes e tecnologias, que configuraram a realização desse evento. A Arco Baleno Ltda. é uma empresa de pequeno porte sediada em Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. Este estudo apresenta um processo de design interativo guiado pelo estilista como agente de inovação. O projeto é realizado através de parcerias entre a empresa fornecedora de tecnologia e a micro empresa analisada que também conta com subsídios financeiros do Sebrae para realização de seus projetos de design. Através desse estudo foi realizada uma pesquisa afetiva com usuário final crianças de 5 a 12 anos, para avaliar a aceitação de texturas específicas e da personagem da marca. A Marisol SA. é uma empresa de grande porte sediada em Jaraguá, Santa Catarina. Este estudo apresenta uma análise sobre a implementação de processos inovadores apresentados em um workshop realizado na empresa. Compreende a avaliação de seus profissionais especialistas quanto à importância da seleção de materiais e a simulação virtual para concepção de novos produtos. A Best Malhas Ltda. é uma empresa de médio porte sediada em Caxias do Sul. Este estudo apresenta descrições de novas concepções estratégicas do posicionamento do designer dentro do contexto de serviço e apresenta tarefas distintas atribuídas a esse profissional. Uma visão holística do processo de design é analisada para subsidiar a compreensão do design do processo de design. O quinto estudo de caso é amparado em uma plataforma global de relacionamentos profissionais o LinkedIn. Esse estudo de caso de profissionais especialistas descreve a criação de uma rede social com expertises específicas, os designers de malharia retilínea, através da plataforma do LinkedIn. Foi realizada uma survey, através de questionários para coleta de dados específicos que permitiram a análises sobre as características do perfil desses profissionais da área, bem como a sua pré-disposição as variáveis desta pesquisa. Através dessa rede social potencializada pelas tecnologias, foram coletadas informações dos especialistas ―estilistas de malharia retilínea‖. Tal processo valoriza a integração de expertises, da sintonia dos pares e proporciona através da dinâmica democrática e virtuosa o ―feedback ―para este objeto de estudo. Esta dissertação possui relevância econômica, social, científica e tecnológica, pois, aponta lacunas na área têxtil de malharia retilínea. Apresenta coerência em uma abordagem de adequação – sócio técnica, no qual é atribuído ao estilista o papel de um agente estratégico de inovação, através da possibilidade descrita que esse profissional possui ao integrar processos avançados para comunicação de seus projetos. / The research point the importance of reflection in applied practice sustained in the scientific process to build the knowledge of the textile flat knitting´s textile area. The used intervention approach allows projectual heuristics that provide reflexive analysis about imaginative and physical perception of the oriented objects of this study, based on variables such as material selection and virtual simulation. The oriented objects are evaluated like mediation tools of conception processes of textile products centered on the user, on the process, and on the product. It is verified the importance of building an analysis tool, supported on the concept of interaction design, through an ongoing relationship of research-action where the cognitive, cultural and social constructions are cited as a determinant factor to communication flow in the process. Integrated processes of virtual simulation are used through the CAD system SDS ONE FULL RD Shima Seiki. Therefore, the research includes case studies involving companies of the sector with different organizational and projectual configurations, which presented significant results from the application of interactive design within the textile projectual context. Diana Textil SA. consists in a large-sized company, localized in Timbo, Santa Catarina. This case study describes a pilot project that provided the conception of the flat knitting's first virtual collection developed in Brazil. And it presents, through the analysis of its context, the complex flow of cultural interactions and connections of agents and technologies that shaped the realization of this event. Arco Baleno Ltda. is a small-sized company localized in Flores da Cunha, Rio Grande do Sul. This study presents an interactive design process conducted by the designer as the agent of innovation. The project is realized through partnerships between the company that is provider of technology and the analyzed small company, which also has the Sebrae's financial subsidies to perform their design projects. Through this study it was realized an affective research with the end user, children between 5 and 12 years old, to evaluate the acceptance of specific textures and character of the mark. Marisol SA. is a large-sized company localized in Jaraguá do Sul, Santa Catarina. This study presents an analysis about implementation of innovative processes presented in a workshop realized at the company. It includes the evaluation of their professionals about the importance of material selection and virtual simulation for conception of new products. Best Malhas Ltda. is a medium-sized company localized in Caxias do Sul, Rio Grande do Sul. This study presents descriptions of new strategic conceptions of designer positioning within the service context and presents different tasks assigned to this professional. A holistic view of the design process is analyzed to subsidize the comprehension of the design process' design. The fifth case study is supported on a global platform of professional relationships, LinkedIn. This professional's case study describes the expertise to creation of a social network with specific expertise, the flat knitting designers, through LinkedIn platform. A survey was conducted using questionnaires to collect specific data that allowed the analysis about the profile characteristics of these area professionals, as well as their pre-disposing to the variables of this research. Through this social network augmented by technology, informations was gathered from the experts "flat knitting designers". This process enhances the expertises integration, the tune of pairs and offers the ―feedback‖ for this study object through the virtuous and democratic dynamics. This dissertation has economic, social, scientific and technological importance because it indicates gaps on flat knitting textile area. It shows the consistency in an approach of social- technical adequacy, which is attributed to the designer the potential of a strategic innovation agent, through the described possibility that this professional has to integrate advanced processes for communication of their projects.
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Data Analytics and Visualization for Virtual SimulationKoppaka, Sri Lekha 25 August 2022 (has links)
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Virtual Simulation in Leadership Development Training: The Impact of Learning Styles and Conflict Management Tactics on Adult Learner PerformancePutman, Paul G. 17 May 2012 (has links)
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Continuing Competency: An Evaluation for Retention 180 Days After the Annual Competency Assurance ProgramLocklear, Brittany Renee 25 July 2011 (has links)
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[en] DETERMINATION OF THE TRAJECTORY OF HIGH SPEED GROUND VEHICLES IN PREDEFINED TRACKS THROUGH OPTIMIZATION TECHNIQUES / [pt] DETERMINAÇÃO DA TRAJETÓRIA DE VEÍCULOS TERRESTRES A ALTA VELOCIDADE EM PISTAS PRÉ-DEFINIDAS ATRAVÉS DE TÉCNICAS DE OTIMIZAÇÃODANNY HERNAN ZAMBRANO CARRERA 06 December 2006 (has links)
[pt] Em veículos de competição com velocidades elevadas, o
principal objetivo é
chegar em primeiro lugar, o que significa percorrer um
determinado número de
voltas em uma trajetória fechada fazendo algumas manobras
para cumprir o
circuito no menor tempo possível, dentro das limitações
impostas pelas
caracteristicas dinâmicas e de condução destes veículos. A
otimização é uma
metodologia que pode ser usada para reproduzir trajetórias
e técnicas de condução
usadas pelos pilotos de corrida, e também para investigar
os efeitos de vários
parâmetros nas condições limites da estabilidade veicular.
Neste trabalho,
inicialmente é apresentado o desenvolvimento de um modelo
dinâmico do veículo
considerando as caracterítiscas suficientes para análise
da trajetória, influenciada
por parâmetros geométricos e físicos pertinentes. Em
seguida é definido o
problema de obtenção da trajetória empregando
procedimentos de otimização, de
modo a determinar como um veículo irá percorrer um
traçado, considerando como
função objetivo o tempo de percurso, que deverá ser
mínimo, e tendo como
restrições as condições dinâmicas do veículo e geométricas
da pista,
implementando rotinas que são usadas em conjunto com os
algoritmos existentes
na Optimization Toolbox do Matlab. Finalmente apresenta-se
o comportamento
do veículo, representado pelo modelo desenvolvido
anteriormente em uma malha
de controle de trajetória, de modo a comparar o
comportamento assim obtido com
aquele previsto pelo procedimento de otimização. / [en] High speed competition vehicles are required to cover a
determined number
of laps in a closed trajectory circuit in a time that is
the least possible, in the limits
of the governing dynamic and driving characteristics of
these vehicles.
Optimization is a methodology that can be used in order to
simulate trajectories
and driving techniques of used by the competition pilots
and to investigate the
effects of several parameters in limit conditions of car
stability. In this work it is
first presented the development of the vehicle model
considering the sufficient
characteristics for trajectory analysis, influenced by
pertinent geometric and
physical parameters. In continuation, the problem of the
optimal trajectory is
defined using optimization procedures, in order to
determine how a vehicle will
follow the path, considering as an objective function the
time to follow it, that
must be the minimum, and having as constraints the vehicle
dynamic conditions
and the path geometry, implementing routines that are used
with the Matlab´s
Optimization Toolbox. Finally the behavior of the vehicle
is presented,
represented by the model developed previously in a
trajectory control loop, in such
a way to compare the resulting behavior with the one
predicted by the optimization
procedure.
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Creating optimized machine working patterns on agricultural fields / Criando padrões de trabalho otimizado para máquinas em talhões agrícolasSpekken, Mark 29 July 2015 (has links)
In the current agricultural context, agricultural machine unproductivity on fields and their impacts on soil along pathways are unavoidable. These machines have direct and indirect costs associated to their work in field, with non-productive time spent in manoeuvres when these are reaching field borders; likewise, there is a double application of product when machines are covering headlands while adding farm inputs. Both issues aggravate under irregular field geometry. Moreover, unproductive time can also appear in operations of loading/offloading the machine\'s reservoir with inputs/harvested-goods, which can increase with an improper use of the reservoir due to the inadequate machine path length. On the other hand, irregular steep surfaces present a problem for establishment of row crops and machine paths towards erosion. Though contouring (i.e., performing field operations perpendicular to slope direction) is a common practice to reduce runoff and increase water infiltration, still elevation contours are never parallel, while machine operations always are. Many of these issues were target for optimization in computer path planning for agricultural machines, where unproductivity was overall minimized and attempts of soil loss reduction by more proper path establishment also yielded results. This thesis gathered these issues in a combined path planning approach making possible to address soil loss and unproductive costs to their proper location. A number of methods was proposed and modified: creating and replicating steerable machine track; finding more optimal references for path coverage on irregular surfaces (curved or straight); quantifying the impacts of soil loss for a given path pattern; identifying spatially the water flow and concentration; defining geometrically different manoeuvre types and calculate its time, space and energy demands; obtain the overlapped area of input application; and quantifying the machine replenishment cost in relation to underuse of its reservoir for following tracks of inadequate length. An algorithm-application was achieved, which is capable of simulating a large number of path coverage scenarios and to display optimized ones based on a user defined criteria. Sugarcane crop, grown in Brazilian conditions, was the main object of study in this thesis because of its high in-field mechanization costs (along with unproductive operational costs), high susceptibility of soil erosion in its planting phase, and for occupying an area of predominant rolling surface. Case studies were subject to this algorithm that provided suitable outputs with minimized impacts. The outputs of the algorithm were comprehensive and showed potential for the methods to be used by agricultural decision makers. / No contexto agrícola atual, improdutividade de máquinas agrícolas em campo e seus impactos sobre o solo ao longo de suas vias são inevitáveis. Estas máquinas têm custos diretos e indiretos associados ao seu trabalho no campo, como tempo improdutivo gasto em manobras quando estes atingem os limites do talhão. Também nestes limites, há uma dupla aplicação de insumos agrícolas quando as máquinas estão cobrindo cabeceiras. Ambas as questões se agravam em talhões de geometria irregular. Além disso, o tempo improdutivo também pode aparecer em operações de carga / descarga do reservatório da máquina com insumos / bens colhidos, o que pode aumentar com um uso indevido do reservatório da máquina devido ao comprimento inadequado do percurso em campo. Ainda, superfícies irregulares e íngremes apresentam um problema para o estabelecimento de culturas em fileira e caminhos de máquinas contra declive. Apesar de operações em nível serem uma prática comum para reduzir o escoamento e aumentar a infiltração de água, curvas de nível nunca são paralelas, enquanto operações agrícolas são sempre paralelas. Muitas destas questões foram alvo de otimização computacional para planejamento de percursos de para máquinas agrícolas, onde a ineficiência foi, em geral, minimizada e tentativas de redução da perda de solo estabelecimento de percursos mais adequados também produziu resultados. Esta tese reuniu estas questões em uma abordagem de planejamento de percurso quantificando e direcionando custos de perda de solo e improdutividade de máquinas para sua devida localização. Métodos foram propostos e modificados, como: criar e replicar trajetos transitáveis de máquinas; encontrar referências ideais para a cobertura do trajeto em superfícies irregulares (curvas ou retas); quantificação dos impactos da perda de solo por um determinado padrão de percursos; identificar espacialmente o fluxo da água e sua concentração; definir geometricamente diferentes tipos de manobras e calcular o seu tempo, espaço e energia demandada; obter a área sobreposta de aplicação de insumos; e quantificar custo de reposição da máquina em relação à subutilização de seu reservatório para seguir trajetos de comprimento inadequado. Um aplicativo-algoritmo foi obtido capaz de simular um grande número de cenários de padrões de percurso, e exibindo aqueles que foram otimizados por critérios definidos pelo usuário. A cultura da cana, em condições brasileiras, foi a principal cultura de estudo nesta tese devido ao seu alto custo de mecanização (assim como custos operacionais improdutivos), alta suscetibilidade à erosão do solo na sua fase de plantio, e ocupando predominantemente áreas de superfície irregular. Os estudos de caso foram sujeitos ao algoritmo que obteve resultados coerentes e impactos minimizados. Os resultados do algoritmo mostram potencial para que os métodos avaliados sejam utilizados por tomadores de decisão da área agrícola.
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