Neste trabalho é apresentada uma metodologia de projeto de bomba dinâmica por lâmina ondulante. Um algoritmo permite determinar variáveis de projeto da bomba que maximizem a eficiência energética. A bomba consiste em um canal de seção transversal quadrada, dentro do qual há uma lâmina flexível, articulada nas extremidades. Impõe-se deformação transversal nessa lâmina. A deformação deve ter forma senoidal que se propaga ao longo da lâmina. A amplitude e a freqüência de oscilação são controladas. Os campos de pressão e velocidade no canal foram estimados por simulação numérica, uma vez que não é possível obter uma solução analítica. O Método dos Elementos Finitos foi empregado para resolver a equação de Navier-Stokes. O movimento da lâmina foi representado através do conceito de fronteiras virtuais móveis. Uma vez obtidos os campos de pressão e velocidade, calcula-se a eficiência energética para avaliar quais variáveis de projeto geram maior eficiência energética. Doze atuadores eletromagnéticos aplicam forças a lâmina. O estado da lâmina é observado por cinco sensores de posição capacitivos. O comprimento da lâmina, a largura da lâmina, amplitude das oscilações, a freqüência das oscilações, altura do canal e largura do canal são variáveis de projeto. Uma tabela que relaciona variáveis de projeto e eficiência mecânica foi calculada. Os resultados de simulação numérica indicam que é possível obter eficiência energética média da ordem de 20%. Resultados experimentais mostram o escoamento na saída da bomba. Este escoamento ocorre por golfadas em lados alternados da lâmina ondulatória. / In the present work a design methodology of ondulatory pumps is proposed. An algorithm determines the design variables which maximize energy efficiency. The pump consists of a channel, with square transversal area, and a flexible blade hinged at its extremities. A sinusoidal transversal deformation is imposed by electromagnetic forces. The transversal deformation have sinusoidal shape and propagates along the channel, it resembles the movement of anguiliform fishes. The amplitude and frequency of oscillations are controled. The pressure and velocity fields in the channel are computed by numerical simulations since analytical solutions are not possible. The Finite Elements Method is used to solve the Navier-Stokes equations. The blade movement is represented through the concept of virtual moving boundaries. Once the pressure and velocity fields are computed, the mechanical efficiency of the pump is computed to determine which set of design parameters generates higher energy efficiency. Twelve electromagnetic actuators apply forces on the blade. The state of the blade is observed by five capacitive position sensors. Amplitude of oscillations and frequency of oscillations are design variables. A map from design variables space to efficiency was computed. The results from numerical simulations suggest that it is possible to generate energy efficiency close to 20%.Experimental results show the flow at the outlet of the pump. The flow is more intense on alternate sides of the ondulatory beam.

Neste trabalho é apresentada uma metodologia de projeto de bomba dinâmica por lâmina ondulante. Um algoritmo permite determinar variáveis de projeto da bomba que maximizem a eficiência energética. A bomba consiste em um canal de seção transversal quadrada, dentro do qual há uma lâmina flexível, articulada nas extremidades. Impõe-se deformação transversal nessa lâmina. A deformação deve ter forma senoidal que se propaga ao longo da lâmina. A amplitude e a freqüência de oscilação são controladas. Os campos de pressão e velocidade no canal foram estimados por simulação numérica, uma vez que não é possível obter uma solução analítica. O Método dos Elementos Finitos foi empregado para resolver a equação de Navier-Stokes. O movimento da lâmina foi representado através do conceito de fronteiras virtuais móveis. Uma vez obtidos os campos de pressão e velocidade, calcula-se a eficiência energética para avaliar quais variáveis de projeto geram maior eficiência energética. Doze atuadores eletromagnéticos aplicam forças a lâmina. O estado da lâmina é observado por cinco sensores de posição capacitivos. O comprimento da lâmina, a largura da lâmina, amplitude das oscilações, a freqüência das oscilações, altura do canal e largura do canal são variáveis de projeto. Uma tabela que relaciona variáveis de projeto e eficiência mecânica foi calculada. Os resultados de simulação numérica indicam que é possível obter eficiência energética média da ordem de 20%. Resultados experimentais mostram o escoamento na saída da bomba. Este escoamento ocorre por golfadas em lados alternados da lâmina ondulatória. / In the present work a design methodology of ondulatory pumps is proposed. An algorithm determines the design variables which maximize energy efficiency. The pump consists of a channel, with square transversal area, and a flexible blade hinged at its extremities. A sinusoidal transversal deformation is imposed by electromagnetic forces. The transversal deformation have sinusoidal shape and propagates along the channel, it resembles the movement of anguiliform fishes. The amplitude and frequency of oscillations are controled. The pressure and velocity fields in the channel are computed by numerical simulations since analytical solutions are not possible. The Finite Elements Method is used to solve the Navier-Stokes equations. The blade movement is represented through the concept of virtual moving boundaries. Once the pressure and velocity fields are computed, the mechanical efficiency of the pump is computed to determine which set of design parameters generates higher energy efficiency. Twelve electromagnetic actuators apply forces on the blade. The state of the blade is observed by five capacitive position sensors. Amplitude of oscillations and frequency of oscillations are design variables. A map from design variables space to efficiency was computed. The results from numerical simulations suggest that it is possible to generate energy efficiency close to 20%.Experimental results show the flow at the outlet of the pump. The flow is more intense on alternate sides of the ondulatory beam.

Estruturas flexíveis estão sujeitas a excitações desconhecidas que podem causar danos. Um dos possíveis artifícios para lidar com este problema é a teoria de controle de sistemas dinâmicos. Em particular, uma técnica que suscita o interessa para aplicação nesta classe de sistemas é o controle ótimo, devido às suas boas propriedades de resposta e factibilidade, podendo ser aplicado até através de circuitos analógicos. O contratempo desta técnica é a necessidade de um número de sensores igual ao número de estados do sistema, o que para estruturas é inviável. Como uma alternativa, pode se empregar os procedimentos usuais de restrição de realimentação do sinal medido. No entanto, estes casos não consideram o projeto das matrizes de saída e entrada, fator determinante para o controle de vibrações em estruturas. O objetivo deste trabalho é preencher esta lacuna. Inicialmente, são introduzidos alguns conceitos das teorias de controle ótimo, dinâmica estrutural e sobre métodos de discretização em séries. Em seguida, determinam-se as condições necessárias de otimalidade considerando como variáveis de otimização o ganho e as posições dos sensores e atuadores. Determinadas as condições, investigam-se os principais desafios para solução destas equações, dados pela existência de parâmetros que estabilizem o sistema e a dependência do ponto ótimo em relação à condição inicial do sistema. O primeiro é resolvido a partir da especificação do sistema linear para uma forma modal e utilizando funções de controle de Lyapunov, o que adicionalmente proporciona o resultado de que o controle colocalizado é um controle ótimo. Para o segundo são propostas duas soluções, sendo uma utilizada para determinar as posições dos atuadores para projetar um controle LQR com desempenho satisfatório, e a outra para determinar os ganhos e posições dos sensores de modo a obter um controle com realimentação de saída com desempenho próximo ao LQR projetado. Os resultados obtidos a partir da aplicação da metodologia desenvolvida em exemplos da dinâmica estrutural revelaram um desempenho notável. Mesmo para uma razão pequena entre o número de sensores pelo número de estados obteve-se um desempenho equivalente ao LQR, exibindo também propriedades robustez consideráveis em relação às variáveis de otimização. Conclui-se que a metodologia desenvolvida é uma boa alternativa para as técnicas de controle LQR e LQG. / Flexible structures are subject to unknown excitations that may cause damage. One of the possible artifices to deal with this problem is the control theory of dynamical systems. In particular, a technique that raises the interest for application in this class of systems is the optimal control, due to its good properties of response and feasibility, as it can be applied even through analog circuits. A drawback of this technique is the need for a number of sensors equal to the number of states, which for structures is impracticable. As an alternative, the usual procedures of using only measured signals for feedback can be employed. However, these cases do not consider the design of the input and output matrices, a determining factor for vibration control in structures. The purpose of this paper is to fill this gap. Initially, some concepts of the theories of optimal control, structural dynamics and series discretization methods are introduced. Then, the optimality conditions are determined considering the gain and locations of sensors and actuators as the optimization variables. Given these conditions, we investigate the main challenges to solve these equations, given by the existence of parameters that stabilize the system and the dependence of the optimum point in relation to the initial condition of the system. The first one is solved from the specification of the linear system to a modal form and using Lyapunov control functions, which additionally provides the result that the collocated control is an optimal control. For the second two solutions are proposed, one being used to determine the positions of the actuators to design a LQR control with satisfactory performance, and the other to determine the gains and positions of the sensors in order to obtain an output feedback control with close performance to the designed LQR. The results obtained from the application of the methodology developed in structural dynamics examples revealed a remarkable performance. Even for a small ratio between the number of sensors by the number of states a performance equivalent to the LQR was obtained, also exhibiting considerable robustness properties in relation to the optimization variables. It is concluded that the developed methodology is a good alternative for LQR and LQG control techniques.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-01-16T16:51:36Z No. of bitstreams: 1 DanielDeOliveiraAraujo_DISSERT.pdf: 1487488 bytes, checksum: 55df3c19a1d1790d4849696b8ed19ead (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-01-19T12:32:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielDeOliveiraAraujo_DISSERT.pdf: 1487488 bytes, checksum: 55df3c19a1d1790d4849696b8ed19ead (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-19T12:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielDeOliveiraAraujo_DISSERT.pdf: 1487488 bytes, checksum: 55df3c19a1d1790d4849696b8ed19ead (MD5) Previous issue date: 2014-10-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O objeto do presente trabalho ? analisar os crit?rios que permitem a aprova??o ou rejei??o dos atos de concentra??o econ?mica no ?mbito do controle de estruturas exercido pelo CADE, adotando-se um enfoque das perspectivas econ?mica e jur?dica. O problema ? contextualizado no processo de restrutura??o do Estado brasileiro e da economia nacional decorrentes do conjunto de importantes transforma??es que a sociedade brasileira vivenciou durante as d?cadas de 80 e 90 do s?culo XX. Nessa dire??o, a Constitui??o Federal de 1988 instituiu uma ordem econ?mica firmada sobre os princ?pios de economia de mercado, na qual a interven??o do Estado ?, majoritariamente, limitada ? regulamenta??o das atividades econ?micas e a iniciativa privada assume um papel importante na condu??o da economia e desenvolvimento do Brasil. Esse quadro promoveu o crescimento da import?ncia do direito concorrencial no pa?s, uma vez que esse ? estabelecido para preservar os mecanismos de mercado. E, para executar a an?lise proposta, este trabalho descreve e avalia a organiza??o econ?mica institu?da pela Constitui??o e apresenta o Sistema Brasileiro de Defesa da Concorr?ncia - SBDC, previsto na lei antitruste brasileira. Exp?e a teoria econ?mica necess?ria ao exame das opera??es de concentra??o previsto na lei de concorr?ncia. Tamb?m, analisa os dispositivos normativos previstos na Lei 12.529/2011 que regulam o controle de concentra??o. Este diploma revogou a Lei 8.884/94 e reestruturou o Sistema Brasileiro de Defesa da Concorr?ncia ? SBDC. A Lei 12.529/2011 introduziu uma s?ria de mudan?as na disciplina jur?dica das concentra??es econ?micas visando ? racionaliza??o da estrutura institucional dos ?rg?os competentes pela preven??o e repress?o ?s condutas anticompetitivas, buscando a maior efici?ncia, bem como alterou significativamente os processos e par?metros do controle de concentra??o econ?mica ? estabelecendo e, inclusive, condicionando a efic?cia jur?dica dos atos de concentra??o ? aprova??o do CADE. / The subject of this paper is to analyze the conditions which approving or rejection of acts of economic concentration in the context of merger control applied by CADE, the paper's approach is from economic and legal perspectives. The problem is framed in the restructuring of the Brazilian state and the national economy resulting from the set of important transformations that Brazilian society experienced during the 80s and 90s of the twentieth century process. In this direction, the Federal Constitution of 1988 instituted an economic order predicated upon the principles of market economy, in which state intervention is mostly limited to regulation of economic activities and the private sector plays an important role in driving the economy and development of Brazil. This framework promoted the growth of the importance of antitrust law in the country, as it its aim is to preserve market mechanisms. And, to complete the proposed analysis, this paper describes and evaluates the economic organization established by the Constitution and presents the Brazilian System for Protection of Competition, under Brazilian antitrust law. It exposes economic theory to the examination of mergers under the law of competition. Also, analyzes the regulatory provisions contained in Law 12,529 / 2011 regulating the mergers control. This law repealed Law 8884/94 and restructured the Brazilian System for Protection of Competition - BSPC. The Law 12,529 / 2011 introduced several changes in the legal discipline of mergers to streamline the institutional structure of the competent bodies for the prevention and repression of anticompetitive conduct, it aims to increase efficiency and it changed the processes and control parameters of concentration economic ? it states that mergers only become legally effective by CADE?s approval.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luis Pinto.pdf: 10308 bytes, checksum: b83d190258713e89ee2c83ff04a465ef (MD5) Previous issue date: 2008-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo de aplicação do Controle por Modos Deslizantes ao motor de indução monofásico, bem como a comparação dos resultados obtidos com uma estratégia de controle já bem estabelecida que é o Controle Vetorial. A base deste trabalho é a modelagem dinâmica do motor de indução monofásico. A partir da teoria dos circuitos elétricos são estabelecidas e analisadas algumas relações eletromagnéticas para esta máquina. Vários modelos matemáticos podem ser apresentados, em função da escolha das variáveis de estado. Neste caso, modela-se o motor a partir das correntes estatóricas e fluxos rotóricos. Usando o modelo matemático do motor, é simulado o controle do motor para as estratégias de Controle Vetorial, Modos Deslizantes de 1a. e de 2a. Ordem. O controle Vetorial é uma estratégia muito bem conhecida e já consolidada no uso industrial, e por isto foi usada como base de comparação para avaliar a efetividade das demais estratégias. O problema do Controle Vetorial é a pouca robustez do sistema para variações paramétricas. O controle por Modos Deslizantes de 1a Ordem é robusto para variações de parâmetros internos, porém apresenta o chattering. O controle por Modos Deslizantes de 2ª Ordem possui a mesma robustez do de primeira ordem, com o adicional de uma grande redução do chattering. Neste trabalho é feita a comparação entre estas três estratégias de controle.

Estruturas flexíveis estão sujeitas a excitações desconhecidas que podem causar danos. Um dos possíveis artifícios para lidar com este problema é a teoria de controle de sistemas dinâmicos. Em particular, uma técnica que suscita o interessa para aplicação nesta classe de sistemas é o controle ótimo, devido às suas boas propriedades de resposta e factibilidade, podendo ser aplicado até através de circuitos analógicos. O contratempo desta técnica é a necessidade de um número de sensores igual ao número de estados do sistema, o que para estruturas é inviável. Como uma alternativa, pode se empregar os procedimentos usuais de restrição de realimentação do sinal medido. No entanto, estes casos não consideram o projeto das matrizes de saída e entrada, fator determinante para o controle de vibrações em estruturas. O objetivo deste trabalho é preencher esta lacuna. Inicialmente, são introduzidos alguns conceitos das teorias de controle ótimo, dinâmica estrutural e sobre métodos de discretização em séries. Em seguida, determinam-se as condições necessárias de otimalidade considerando como variáveis de otimização o ganho e as posições dos sensores e atuadores. Determinadas as condições, investigam-se os principais desafios para solução destas equações, dados pela existência de parâmetros que estabilizem o sistema e a dependência do ponto ótimo em relação à condição inicial do sistema. O primeiro é resolvido a partir da especificação do sistema linear para uma forma modal e utilizando funções de controle de Lyapunov, o que adicionalmente proporciona o resultado de que o controle colocalizado é um controle ótimo. Para o segundo são propostas duas soluções, sendo uma utilizada para determinar as posições dos atuadores para projetar um controle LQR com desempenho satisfatório, e a outra para determinar os ganhos e posições dos sensores de modo a obter um controle com realimentação de saída com desempenho próximo ao LQR projetado. Os resultados obtidos a partir da aplicação da metodologia desenvolvida em exemplos da dinâmica estrutural revelaram um desempenho notável. Mesmo para uma razão pequena entre o número de sensores pelo número de estados obteve-se um desempenho equivalente ao LQR, exibindo também propriedades robustez consideráveis em relação às variáveis de otimização. Conclui-se que a metodologia desenvolvida é uma boa alternativa para as técnicas de controle LQR e LQG. / Flexible structures are subject to unknown excitations that may cause damage. One of the possible artifices to deal with this problem is the control theory of dynamical systems. In particular, a technique that raises the interest for application in this class of systems is the optimal control, due to its good properties of response and feasibility, as it can be applied even through analog circuits. A drawback of this technique is the need for a number of sensors equal to the number of states, which for structures is impracticable. As an alternative, the usual procedures of using only measured signals for feedback can be employed. However, these cases do not consider the design of the input and output matrices, a determining factor for vibration control in structures. The purpose of this paper is to fill this gap. Initially, some concepts of the theories of optimal control, structural dynamics and series discretization methods are introduced. Then, the optimality conditions are determined considering the gain and locations of sensors and actuators as the optimization variables. Given these conditions, we investigate the main challenges to solve these equations, given by the existence of parameters that stabilize the system and the dependence of the optimum point in relation to the initial condition of the system. The first one is solved from the specification of the linear system to a modal form and using Lyapunov control functions, which additionally provides the result that the collocated control is an optimal control. For the second two solutions are proposed, one being used to determine the positions of the actuators to design a LQR control with satisfactory performance, and the other to determine the gains and positions of the sensors in order to obtain an output feedback control with close performance to the designed LQR. The results obtained from the application of the methodology developed in structural dynamics examples revealed a remarkable performance. Even for a small ratio between the number of sensors by the number of states a performance equivalent to the LQR was obtained, also exhibiting considerable robustness properties in relation to the optimization variables. It is concluded that the developed methodology is a good alternative for LQR and LQG control techniques.