A procura por dispositivos móveis tem aumentado significativamente nos últimos anos, devido à praticidade que eles oferecem ao cotidiano dos usuários, tais como, mobilidade, comodidade e fácil acesso à comunicação e à rede sem fio. Contudo, a utilização destes dispositivos depende do tempo de vida das baterias que os alimentam, sendo este tempo finito, necessitando a cada período de uso uma recarga. Desta forma, conhecer o tempo pelo qual a bateria consegue fornecer energia ao dispositivo sem a necessidade de conexão a uma fonte de energia externa tem sido de fundamental importância no desenvolvimento de dispositivos móveis. Uma maneira de realizar esta predição é através do uso de modelos matemáticos que descrevem o processo de descarga das baterias a partir de suas características físicas reais, ou de um conjunto de dados obtidos em ensaios experimentais. Neste contexto, será apresentado um estudo sobre os modelos analíticos – Linear, Lei de Peukert, Lei de Peukert Estendida, cinético de Manwell-McGowan e, o modelo de difusão de Rakhmatov e Vrudhula – utilizados para predizer o tempo de vida de bateria que alimentam dispositivos móveis. A classe de modelos analíticos foi escolhida, pois utiliza um conjunto reduzido de equações para calcular o tempo de vida da bateria, possui menos parâmetros para serem estimados quando comparado aos demais modelos matemáticos, e apresenta simulação computacionalmente flexível e eficiente. Estes modelos são analisados e validados a partir de ensaios reais, objetivando verificar através de uma análise comparativa qual o modelo analítico é mais acurado para a predição do tempo de vida de baterias de Lítio Íon Polímero (LiPo), considerando o mesmo cenário de simulação, e utilizando perfis de descarga constantes e variáveis, baseadas em um conjunto de operações rotineiras realizadas em um telefone celular do tipo smartphone. Os resultados simulados são comparados com os resultados experimentais obtidos a partir de uma plataforma de testes, verificando que o modelo analítico de difusão de Rakhmatov e Vrudhula é o mais acurado no que se refere à predição do tempo de vida de baterias do tipo LiPo. / 122 f.

As aeronaves do tipo multirrotor são investigadas pela percepção tridimensional, a mobilidade, a estabilidade de voo e baixo custo de construção. Vários tipos de controladores vêm sendo utilizados para garantir a estabilidade da mesma. Cabe destacar o controlador adaptativo, cujo desempenho é definido por um identificador que lhe precede e monitora simultaneamente o processo a controlar. A especificação dos parâmetros do identificador permite estabelecer critérios de conexão entre controlador e o próprio identificador. Portanto, o objetivo deste trabalho de investigação é propor uma metodologia para especificar o identificador e constatar se este atende aos requisitos do controlador adaptativo quando utilizado no controle de propulsores eletromecânicos. O projeto de identificadores é associado às técnicas de modelagem matemática caixa preta, portanto, a metodologia a ser usada consiste em: testes para a coleta de dados, definição da estrutura do modelo, escolha da ordem do modelo, estimação dos parâmetros e validação do modelo. Os identificadores a ser investigados são os métodos de gauss-newton, gauss-newton adaptado, levenberg-marquardt, mínimos quadrados não lineares e gradiente de descida. Por fim, pela comparação da simulação do modelo com os dados da plataforma e a análise residual, o modelo é validado. Diante disso, conclui-se que os modelo propostos são capazes de descrever as características do sistema de propulsão eletromecânico, porém o que apresentou melhor resultado foi o método de gauss-newton adaptado e poderá contribuir para novas técnicas de controle. / 78 f.

Frequentemente, as empresas adquirem ou desenvolvem aplicações para apoiar a tomada de decisões e aperfeiçoar seus processos de negócio. Estas aplicações compõe o ecossistema de software, que geralmente é heterogêneo e ainda são desenvolvidas sem levar em conta sua possível integração, dificultando assim a sua reutilização. A área de Enterprise Application Integration (EAI) proporciona metodologias, técnicas e ferramentas para as empresas desenvolverem soluções de integração. O problema abordado nessa dissertação consiste em identificar os possíveis gargalos de desempenho na solução de integração que trata do processo e rematrículas da Universidade Unijuí, para que estes possam ser minimizados antes da implementação da solução. O aparecimento destes possíveis gargalos é um problema, porque se um modelo conceitual for implementado com gargalos, poderá gerar falhas, que aumentam os custos, tempo e riscos da solução. Nesse contexto, propõe-se identificar possíveis gargalos de desempenho, utilizando o modelo conceitual, por meio do qual é desenvolvido um modelo formal de simulação, utilizando o formalismo matemático das Redes de Petri Coloridas e Temporizadas. É por meio da simulação, que busca-se conhecer o comportamento do sistema, visando identificar tarefas que possam representar gargalos de desempenho. A partir da simulação, foi possível analisar duas variáveis: tempo médio de permanência das mensagens nos slots e tamanho máximo e médio dos slots. Os resultados da simulação das duas variáveis foram interpretados e analisados, identificando-se a ocorrência de gargalos de desempenho. / 145 f.

A energia elétrica é indispensável para o desenvolvimento da sociedade atual. Mas para que a energia que alimenta os dispositivos elétricos e eletrônicos seja distribuída aos consumidores com segurança e qualidade, o sistema elétrico convencional busca novos avanços, focando principalmente à modernização e otimização da rede, fundamentada no conceito de Smart Grid. Desta forma, o estudo de métodos que simulem o comportamento real de uma rede de distribuição de energia, para possível aplicação de tecnologias Smart, passa a ter signi cativa importância. Uma das formas de emular este comportamento é através de modelos matemáticos. Estes descrevem o comportamento de um circuito elétrico através de uma linha de transmissão de energia, com as mesmas características do sistema real, como parâmetros do cabo, tensão, corrente e carga da rede. Neste contexto, a presente pesquisa realiza a modelagem matemática da rede de distribuição primária (i.e., rede de média tensão) da concessionária municipal Demei, a partir do modelo elétrico PI. Todas as simulações computacionais foram realizadas na ferramenta Matlab/Simulink considerando um amplo conjunto de dados experimentais obtidos através de um sistema de aquisição de dados capaz de mensurar as grandezas tensão e corrente, instalado diretamente na rede primária da concessionária Demei. Estes dados representam o sistema real e foram utilizados para a implementação computacional e validação do modelo matemático. Os resultados obtidos demonstram que o modelo PI, acrescido das propostas de modi ca- ções, descritas nesta dissertação, consegue capturar as características da rede modelada de forma satisfatória, apresentando erro médio inferior à 5%. / 94 f.

Trata-se do estudo da dinâmica de um sistema dosador de adubo para semeadora-adubadora. Com este trabalho desenvolve-se um modelo matemático capaz de descrever o comportamento de um sistema de controle para adubação a taxa variável acionado hidraulicamente, voltado para aplicações na agricultura de precisão. Utilizando-se um modelo de dosador comercial de fertilizantes do tipo helicoidal por transbordo, que é muito comum nos equipamentos convencionais de adubação. A modelagem matemática é realizada por meio da técnica da caixa branca, que se baseia na utilização de princípios físicos para formulação do modelo. Após a formulação matemática e definição do modelo, utiliza-se uma bancada instrumentalizada de testes equipada com sensores de pressão e de deslocamento angular para aquisição de dados experimentais e ajuste dos parâmetros utilizados na modelagem matemática. O sistema de aquisição de sinais e controle é composto por uma placa dSPACE 1104 montada em um microcomputador. A partir dos dados experimentais, realizaram-se simulações computacionais para validar o modelo matemático de controle de adubação à taxa variável. Os resultados demonstram boa acurácia do modelo descrito, diante do controle preciso da velocidade angular, atendendo os objetivos propostos. Essa pesquisa tem o propósito de contribuir com a mecanização da agricultura de precisão de baixo custo e auxiliar no desenvolvimento de inovações tecnológicas que possibilitem produções limpas e sustentáveis. / 115 f.

Desenvolveu-se a modelagem matemática da dinâmica de um sistema dosador de adubo à taxa variável acionado por um motor elétrico de corrente contínua, considerando a não linearidade do atrito. O objetivo é desenvolver a formulação matemática a partir de um protótipo montado em uma bancada experimental instrumentalizada. A modelagem matemática foi realizada por meio da técnica da caixa branca, que se baseia na utilização de princípios físicos para formular o modelo matemático do sistema. Utilizou-se uma bancada experimental instrumentalizada para identificação das características e dos parâmetros do modelo matemático para um dosador helicoidal de transbordo. Também um protótipo de adubadora à taxa variável para os testes de validação, voltado para Agricultura de Precisão e em especial, para aplicações na agricultura familiar. Realizou-se a aquisição de dados experimentais e posteriormente a validação do modelo matemático proposto, comparando-se os resultados experimentais com as simulações computacionais. A partir dos resultados obtidos, tem-se como principal contribuição a sistematização da modelagem matemática do sistema de dosagem à taxa variável acionado por um motor elétrico de corrente contínua. Pretende-se assim contribuir para mecanização da agricultura de precisão e para o desenvolvimento de inovações tecnológicas que viabilizem a produção de máquinas precisas e de baixo custo voltadas para a Agricultura Familiar. / 91 f.

A grande maioria das empresas possui um ecossistema de software composto por um conjunto de aplicações, para auxiliar na tomada de decisões ou na melhoria dos seus processos de negócio. O campo de estudo integração de aplicações empresariais oferece ferramentas e metodologias para criar soluções de integração que possibilita que as aplicações do ecossistema, geralmente heterogêneas, possam trabalhar de maneira conjunta e sincronizada. Esta dissertação utiliza como caso de estudo uma solução de integração projetada para o problema de integração do sistema de currículos da agência nacional e tecnologia de Portugal. Esta solução, projetada com uma linguagem de modelagem de alto nível de abstração, é caracterizada como um sistema de eventos discretos. Existem vários paradigmas para a modelagem de sistemas de eventos discretos, dentre eles aqueles baseados em modelos probabilísticos. nesta dissertação, utiliza-se uma abordagem baseada em simulação com redes de Petri estocásticas para a identificação de gargalos de desempenho em soluções de integração, caracterizando, assim, uma solução como um processo probabilístico. Para a redução desses gargalos utilizou-se as redes de Petri Estocásticas Generalizadas. A simulação de uma solução de integração, a partir do seu modelo conceitual, possibilita a análise do seu comportamento ainda na fase de projeto, reduzindo custos, riscos e tempo no desenvolvimento da solução. Os resultados da simulação mostram que os gargalos de desempenho podem ser identificados ainda na fase de projeto e que é possível reduzi-los dedicando recursos computacionais às tarefas mais críticas do modelo. / 97 f.

As empresas, em seus processos de negócio desenvolvem ou compram aplicações que servem de base para apoiar a tomada de decisões e também para aperfeiçoar seus processos de negócio. Estas aplicações, que são desenvolvidas ou adquiridas pelas empresas, compõem seu ecossistema de software. As aplicações frequentemente são desenvolvidas sem a preocupação de integração, o que dificulta a possibilidade de reutilizar aplicações. A área da integração de aplicações empresariais (EAI) fornece metodologias, técnicas e ferramentas para que as empresas possam desenvolver soluções de integração, visando associar novas aplicações com as já existentes. Assim sendo, o problema abordado nessa dissertação visa analisar o comportamento de uma solução de integração de aplicações, no contexto da administração pública da cidade de Huelva (Espanha). Essa solução é responsável por gerar certificados digitais e unificar as bases de usuários que possuem acesso aos sistemas informáticos da administração. Essa pesquisa assume que é possível identificar gargalos de desempenho com base no modelo de simulação, obtido a partir do modelo conceitual da solução de integração ainda na fase de projeto, com auxílio da técnica matemática Redes de Petri temporizadas. Se um modelo conceitual for implementado com gargalos, poderá gerar falhas, que aumentam os custos, tempo e riscos na solução implementada. A simulação realizada possibilitou a análise de duas variáveis, o tempo associado às transições, e a quantidade de mensagens (tokens) em cada lugar (slot). Gargalos foram observados em alguns cenários de execução. / 121 f.

Os anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs) são a classe de medicamentos mais comumente utilizada na rotina clínica e cirúrgica de animais de companhia. Além de reduzirem a inflamação, possuem propriedades analgésicas e antipiréticas. O uso indiscriminado e a exposição acidental aos AINEs associados com a hipotensão gerada pela anestesia geral são situações que podem contribuir para o surgimento de lesões renais agudas e isquêmicas. Desta forma, o presente trabalho objetivou o emprego de modelagem matemática baseada na Lógica Fuzzy para análise do comportamento renal em cadelas submetidas a cirurgias eletivas e tratadas com anti-inflamatórios apresentando diferente seletividade de ação de inibição das Cicloxigenases. O emprego da Lógica Fuzzy surge como alternativa para resolver incertezas que não conseguem ser expressas prelos modelos matemáticos existentes, minimizando possíveis erros ao modelar o comportamento de cada indivíduo envolvido no processo, realizando uma análise mais precisa e fiel a realidade, não descartando as subjetividades de cada animal, sendo para a medicina veterinária uma ferramenta para pesquisadores e especialistas no desenvolvimento de um diagnóstico adequado. O estudo ocorreu no Hospital Veterinário da Unijuí. Para o desenvolvimento desse projeto foram utilizados três grupos (10 animais cada) de cães, fêmeas, hígidas, submetidas à Ovariohisterectomia eletiva e tratadas durante três dias (no dia do procedimento cirúrgico e dois dias pós-cirúrgico) à base de AINEs. Durante o período experimental, foram realizadas análises laboratoriais para a detecção de injúria renal, bem como provas de função renal (ureia, creatinina, gama-glutamil-transpeptidase urinária e urinálise). Posteriormente a coleta dos dados realizou-se a modelagem matemática, partindo dos resultados obtidos para avaliar o dano renal em relação ao medicamento através da Cicloxigenase. Através do uso da análise de variância e do teste de médias constatou-se que para os diferentes protocolos AINES ocorreu pouca variação entre si, apresentando maior variação apenas da variável Ureia Sérica, além de, comprovarmos que as únicas variáveis com significância em relação ao tempo para serem utilizadas em um modelo matemático são a GGT urinária e Creatinina Urinária. Partindo dessas variáveis é possível, através de um Sistema Baseados em Regras Fuzzy (SBRF), simular o comportamento dessas duas variáveis comparando-as entre si, onde conseguimos 13 encontrar valores que quando comparados aos obtidos através nos exames de sangue e urina, mostram-se muito semelhantes, demonstrando assim que pode ser um auxiliar para determinar uma possível lesão renal. / 57 f.

Com o avanço tecnológico, as empresas que possuem aplicações para gerenciar seus processos de negócios necessitam, normalmente, trocar informações entre seus diferentes tipos de sistemas. Muitas vezes estas aplicações foram adquiridas por diferentes fornecedores em diferentes épocas, ocasionando dificuldades para trabalharem de forma única e sincronizada. Neste contexto, surge a área de Integração de Aplicações Empresariais que visa proporcionar metodologias, técnicas e ferramentas para a concepção e a implementação de soluções de integração. Para tanto, quando há uma grande demanda de recursos computacionais, esta solução pode apresentar problemas, sendo o mais comum o acúmulo de mensagens, o que ocasiona gargalos de desempenho. Para a elaboração de uma solução de integração algumas fases precisam ser seguidas: levantamentos de requisitos, análise, projeto, implementação e testes. Atualmente, os gargalos de performance são encontrados após a implementação e teste do sistema. Entretanto, isso demanda tempo e custo. Esta pesquisa propõe a análise do comportamento e identificação de possíveis gargalos de desempenho da solução de integração, com base na identificação do tempo de permanência das mensagens no sistema e no acúmulo de mensagens nas filas (slots) considerando diferentes prioridades de processamento, ainda na fase de projeto. Para isso desenvolveu-se um modelo formal de simulação a partir de um modelo conceitual usando Redes de Petri Colorida e Temporizada. A solução de integração analisada insere-se na área de publicidade e propaganda e foi desenvolvida pela tecnologia de integração Guaraná. O modelo proposto será validado por meio de técnicas formais de verificação presentes na literatura. / 84 f.