Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-19T17:03:38Z No. of bitstreams: 1 WAGNER BRANDÃO RAMOS - TESE PPGEQ 2016..pdf: 17733872 bytes, checksum: 5e6f59ac00a4f15f43c3f335dc3b2075 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T17:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WAGNER BRANDÃO RAMOS - TESE PPGEQ 2016..pdf: 17733872 bytes, checksum: 5e6f59ac00a4f15f43c3f335dc3b2075 (MD5) Previous issue date: 2016-08-22 / Capes / A destilação extrativa é um método bastante utilizado em indústrias alcooleiras para se obter etanol anidro, cujo processo é composto por duas colunas de destilação, onde a primeira coluna (coluna de destilação extrativa) tem como função desidratar o etanol e a segunda coluna (coluna de recuperação) recuperar o solvente utilizado no processo. Colunas de destilação são responsáveis por um consumo bastante elevado de energia em uma planta e, por isso, diversos métodos de otimização têm sido publicados na literatura, cujos resultados propõem mudanças nas condições operacionais e design do sistema. Além da necessidade de que este sistema opere em condições ótimas, também é necessário se obter um sistema de controle eficiente e que seja capaz de manter o etanol anidro produzido dentro da especificação desejada, mesmo diante distúrbios que ocorrem normalmente neste processo. Sendo assim, o tema deste trabalho surgiu da união destes dois pontos importantes, otimização e controle, no qual o objetivo é estudar o comportamento dinâmico e o controle do processo de destilação extrativa para obtenção de etanol anidro, utilizando etileno glicol como solvente e com integração térmica entre correntes do processo. Sob este escopo, traçou-se objetivos específicos inexistentes na literatura consultada, que são as influências da integração térmica, do teor de solvente e do grau de pureza de etanol anidro que se deseja obter sobre o controle de sistemas de destilação extrativa. Os resultados mostram que o teor de solvente e a presença da integração térmica causam desvios na composição do produto de interesse (etanol anidro), em comparação com o processo sem integração térmica, quando ocorrem distúrbios na alimentação para o mesmo sistema de controle. O grau de pureza de etanol anidro que se deseja obter também causa influência no controle da pureza. De maneira geral, estes efeitos se apresentaram de forma mais acentuada nos casos em que o sistema opera com alto teor de solvente (condição que representa menor consumo energético). Sendo assim, foram propostas modificações no esquema de controle, proporcionando melhores resultados para estes casos. / Extractive distillation is a method widely used in the alcohol industry to obtain anhydrous ethanol, which process consists of two distillation columns where the first column (extractive distillation column) has the function to dehydrate ethanol and the second column (recovery column) recovers the solvent used in the process. Distillation columns are responsible for a very high energy consumption in a plant and thus various methods of optimization, which results suggest changes in operating conditions and system design, have been published in the literature. In addition to the need for this system to operate in optimum conditions, it is also necessary to provide an efficient control system that is able to maintain anhydrous ethanol produced within the desired specification even after the disturbances that normally occur in this process. Thus, the theme of this work arose from the union of these two important points, optimization and control, in which the goal is to study the dynamic behavior and the control of the extractive distillation process for obtaining anhydrous ethanol, using ethylene glycol as a solvent and thermal integration between process streams. Under this scope, specific objectives nonexistent in the literature were drawn, which are the influences of thermal integration, solvent content and the degree of purity of anhydrous ethanol to be obtained on the control of extractive distillation systems. The results show that the solvent content and the presence of thermal integration causes deviations in the product composition of interest (anhydrous ethanol) compared to the process without heat integration, when disturbances occur in the feed for the same control system. The degree of purity of anhydrous ethanol to be obtained also causes influence over controllability. Generally, these effects are exhibited more markedly when the system operates with high solvent content (optimum operating point). So changes were proposed for the control scheme, providing better results for these cases.

A incorporação de tecnologias computacionais tende a agilizar o gerenciamento dos processos de produção e auxiliar no plano logístico das empresas, pois é capaz de a partir de dados armazenados, realizar análises e agregar informações valiosas em termos de conhecimento e avaliação de dados em busca de soluções para melhoria dos processos e gestão com maior qualidade. A presente pesquisa objetivou a realização de estudos em relação à variação da qualidade da matéria prima, ao longo do ano, por meio de dados documentais de 3 anos, dos teores de fécula das raízes de mandioca entregues pelos produtores. Os dados foram obtidos por meio de coletas de valores de massa em água por balança hidrostática existente na agroindústria e utilizada na qualificação do produto e cálculo de pagamento ao agricultor. Realizou-se uma avaliação do setor de recepção por meio de simulação dinâmica e estocástica, com base em resultados de tempos obtidos por acompanhamento in loco e coletas ao longo de dois anos nos meses de safra, bem como a construção de um modelo de previsão de demanda, baseado em dados de 10 anos de vendas de fécula, arquivados em banco de dados da empresa. A pesquisa pode ser classificada metodologicamente como um estudo de abordagem quantitativo e qualitativo, de natureza aplicada e objetivo explicativo, a qual se utilizou dos procedimentos das pesquisas documental e operacional. O objeto de estudo foi uma fecularia da região Oeste do estado do Paraná. Para a execução do estudo utilizou-se de diversos softwares computacionais tais como Arena®, Statistica®, Gretl, Action Stat®, Wessa Net, NNQ e Stat Pro, visando identificar as técnicas mais adequadas para a simulação do processo de recepção e a previsão de demanda de produto acabado, auxiliando a tomada de decisão.Percebeu-se que a demanda pelo produto acabado vem crescendo ao longo dos anos e que após análise de previsão por modelo, apresentou tendência de continuar seu crescimento o que justifica a preocupação com a excessiva formação de filas no setor de recepção de matéria prima em épocas de safra, sendo que ficou evidente a necessidade de uma avaliação dos gargalos deste setor, dessa forma o realizou-se uma simulação para conhecimento mais aprofundado dos gargalos deste processo. Após a simulação observouse que o principal gargalo do setor de recebimento do produto foi o equipamento de descarga. Porém estudando-se mais a fundo o processo observou-se que existem gargalos subsequentes a esse no sistema de estocagem e processamento da fécula, o que demandaria excessivos investimentos para o presente momento econômico. Dessa forma, acredita-se que seriam mais importantes propostas de alteração gerencias, as quais foram apresentadas, bem como uma sugestão de alteração na metodologia de cálculo do valor a ser pago ao agricultor pela grama do amido, com objetivo de minimizar a entrega de raízes de forma muito superior nos meses de safra e a ociosidade em outros meses. As alternativas apresentadas podem auxiliar na redução da sazonalidade, porém cabe destacar que sempre existirá elevada interferência de fatores edafoclimáticos e genéticos que dificultarão a obtenção de raízes de mandioca com elevados teores de fécula em determinadas épocas do ano. / The incorporation of computational technologies tend to streamline the management of the production processes and help in the logistical plan of the companies, because from the stored data, it is capable of performing analyzes and aggregate valuable information involving knowledge and data evaluation in search of solutions to improve both, processes and management. This study aimed to carry out studies on the variation of the quality of the raw material during the year through, the starch contents of the cassava roots delivered by the producers, using documentary data from 3 years ago. This data were obtained through collections of mass values in water by hydrostatic balance in the agricultural industry and used in the qualification of the product and payment calculation to the farmer. An evaluation of the reception sector was carried out through dynamic and stochastic simulation, based on the results of time obtained by in-situ monitoring and collection over two years in the harvesting months, as well as the building of a demand forecasting model, based on data from 10 years of starch sales, filed in the company's database. The research can be methodologically classified as quantitative and qualitative approach, with applied nature and explanatory objective, which used documental and operational researches procedures. The object of study was a cassava starch industry in the western region of Paraná. For the execution of the study, several computational softwares such as Arena®, Statistica®, Gretl, Action Stat®, Wessa Net, NNQ and Stat Pro were used to identify the most appropriate techniques for simulation of the reception process and the demand forecasting of finished product, assisting decision making. It was noticed that the demand for the finished product has been increasing over the years and that after analysis of forecasting by the model, it was shown a tendency to continue its growth which justifies the concern with the excessive formation of queues in the raw material reception sector during harvesting, and it was evident the need for an evaluation of the bottlenecks of this sector, so a simulation was carried out for a more in-depth knowledge of the bottlenecks of this process. After the simulation it was observed that the main bottleneck in the product receiving process was the discharge equipment. However, studying the process more deeply, it was observed that there are subsequent bottlenecks in the storage and starch processing systems, which would require excessive investments for the current economic moment. Due to this economic moment, it is believed that proposals of management alterations, which were presented, as well as a suggestion of alteration in the payment calculation methodology of the value to be paid to the farmer using the starch content in grams, aiming to minimize the high delivery of roots in the harvesting months and idleness in other months, would be more important. The alternatives presented may help reduce seasonality, but it is important to emphasize that there will always be high interference of genetic and edaphoclimatic factors that will make it difficult to obtain cassava roots with high starch content at certain times of the year.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-07Bitstream added on 2014-06-13T19:47:27Z : No. of bitstreams: 1 bairrada_as_me_sjrp.pdf: 283247 bytes, checksum: 5904a1fb3b5fdf98cf338aa592df6b51 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho estudamos a controlabilidade de sistemas de n equações dife renciais ordinárias não lineares de entrada única, via mudança local de coordenadas e retroalimentação, que levam o sistema a um linear controlável. O elemento fundamental e a existência de uma função de grau relativo n em relação ao sistema, conceito que envolve a Derivada de Lie de um campo de vetores, que se constitui numa condição necessária e suficiente para a controlabilidade. / In this work we study the controllability of systems of n nonlinear ordinary diferential equations of single-input, by using local coordinate change and state feedback, which take the system to a controllable linear form. The main element is the existence of a function of relative degree n with respect to the system, a concept that involves the Lie Derivative of a vector field, and it is a necessary and suficient condition to controllability.

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Resumo: Este trabalho examina o problema de controle robusto aplicado a sistemas lineares chaveadoscontínuos no tempo através de uma estratégia de chaveamento dependente apenas da saída medida da planta. Em implementações de sistemas de controle com alocação de polos, o vetorde estado pode não estar completamente disponível. Deste modo, é importante desenvolver estratégias de chaveamento que dependam da saída medida da planta. Inicialmente são propostasnovas condições de estabilidade para sistemas lineares chaveados com incertezas politópicasatravés de uma estratégia de chaveamento adequada. Posteriormente considera-se também ochaveamento de realimentações estáticas da saída. Além disto, considera-se a inserção de umcritério de desempenho, neste caso, um custo garantido para sistemas chaveados. Variáveisde folga são acrescentadas nas condições de teoremas dispostos na literatura visando reduziro conservadorismo das desigualdades matriciais lineares. Em sequência, definindo um sistemaaumentado interpretando-se a saída medida da planta como uma nova variável de estado dosistema, são propostas condições originais para a estabilidade que podem reduzir o conservadorismo de técnicas conhecidas. No que tange à realimentação dinâmica de saída, condiçõesde estabilidade e desempenho foram propostas considerando filtros dinâmicos alocados em sériecom a saída medida da planta. Em seguida, apresentam-se condições para o projeto de controladores robustos estáticos/dinâmicos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T14:06:00Z No. of bitstreams: 1 CUNHA_Renata Nobre_2015.pdf: 4188070 bytes, checksum: e3ce0855ad0ef713f742b69cf2bfa791 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T14:06:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Renata Nobre_2015.pdf: 4188070 bytes, checksum: e3ce0855ad0ef713f742b69cf2bfa791 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria de Lourdes Mariano (lmariano@ufscar.br) on 2017-01-06T14:06:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Renata Nobre_2015.pdf: 4188070 bytes, checksum: e3ce0855ad0ef713f742b69cf2bfa791 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T14:06:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CUNHA_Renata Nobre_2015.pdf: 4188070 bytes, checksum: e3ce0855ad0ef713f742b69cf2bfa791 (MD5) Previous issue date: 2014-11-26 / Outra / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The growing awareness of the importance of environmental protection and the possible impacts caused by production processes boost to research methods to better understand and reduce these problems. Assessment Life Cycle Assessment (LCA) is a widely used technique that seeks to assess the environmental aspects and minimize potential impacts in the life cycle of products or processes. A detailed description of the environmental aspects of the product is called Life Cycle Inventory (LCI), which organizes the input data and output of product or process, considering the raw materials, water and energy consumption, air emissions, liquid effluents, solid waste, among others. Thus, this work presents the ICV flexible polypropylene film (BOPP) produced in Brazil by a company located in the region of Sorocaba, to provide subsidies for the production of BOPP film that contribute to the construction of the LCA database representative of the Brazilian reality. To do this, it used the scope of the "cradle-to-gate", which considers environmental aspects from the extraction of raw materials to the factory gate. They were considered as subsystems of the representative model of the production of BOPP system of petroleum extraction; petroleum refining - production of naphtha; production of propylene; production of PP resin; production of BOPP film; and maritime transport (imported petroleum) and road (PP resin). For the preparation of the inventory, using primary and secondary data, collected in the company producer of BOPP and bibliographical research, respectively. From the inventory analysis, were identified and discussed the most representative environmental aspects (water consumption, energy source and emissions of CO, CO2, particulate matter, SOx, NOx and CxHy) each subsystem inventory of the production of BOPP film under study. The greatest contribution of subsystems for the consumption of water and energy were the production of the resin PP and the production of BOPP film. In all subsystems CO2 emissions was representative, being the propylene production subsystem what else issued, presenting also representing contributions in CO, SOx, NOx and CxHy. / A crescente conscientização sobre a importância da proteção ambiental e dos possíveis impactos causados pelos processos produtivos impulsiona a se pesquisar métodos para melhor compreender e diminuir estes problemas. A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma técnica muito utilizada que busca avaliar os aspectos ambientais e minimizar os impactos potenciais no ciclo de vida de produtos ou processos. A descrição detalhada dos aspectos ambientais chama-se Inventário do Ciclo de Vida (ICV), no qual organiza os dados de entrada e saída de produto ou processo, considerando as matérias-primas, consumo de água e energia, emissões atmosféricas, efluentes líquidos, resíduos sólidos, entre outros. Deste modo, este trabalho apresenta o ICV do filme flexível de polipropileno biorientado (BOPP) produzido no Brasil por uma empresa localizada na região de Sorocaba, para fornecer subsídios referentes à produção do filme de BOPP que contribuam com a construção do banco de dados de ACV representativo da realidade brasileira. Para tal, foi utilizada a abrangência do "berço ao portão", que considera os aspectos ambientais desde a extração das matérias-primas até o portão da fábrica. Foram considerados como subsistemas do modelo representativo do sistema produtivo do BOPP a extração do petróleo; refino do petróleo - produção da nafta; produção do propeno; produção da resina de PP; produção do filme de BOPP; e os transportes marítimo (do petróleo importado) e rodoviário (da resina de PP). Para a elaboração do inventário, utilizou-se dados primários e secundários, coletados na empresa produtora do BOPP e de pesquisas bibliográficas, respectivamente. A partir da análise do inventário, foram identificados e discutidos os aspectos ambientais mais representativos (consumo de água, fonte energética, e emissões de CO, CO2, material particulado, SOx, NOx, e CxHy) a cada subsistema do inventário da produção do filme de BOPP em estudo. Os subsistemas de maior contribuição para o consumo da água e energia foram a produção da resina de PP e a produção do filme de BOPP. Em todos os subsistemas a emissão de CO2 foi representativa, sendo o subsistema da produção do propeno o que mais emitiu, apresentando, também, representativas contribuições nas emissões de CO, SOx, NOx e CxHy.

Este trabalho apresenta uma análise de uma abordagem de gestão de projetos de desenvolvimento de produtos automotivos que tem sido aplicado atualmente no Brasil e uma comparação do mesmo com o APQP (Planejamento Avançado da Qualidade do Produto), que se constitui no método mais conhecido e utilizado para desenvolver produtos nesse segmento. A abordagem apresenta particularidades para atender os padrões técnicos, mercadológicos e culturais da empresa montadora que a aplica e que requer a sua aplicação também por parte de seus fornecedores. Esta pesquisa analisa criticamente suas particularidades e a sua adequação como instrumento para otimizar a qualidade e a produtividade do processo de desenvolvimento de autopeças. A análise é feita na forma de estudo teórico do método e de seus fundamentos e através de um levantamento real, na forma de questionário, do grau de satisfação dos fornecedores da montadora com o mesmo. Os resultados desta análise crítica evidenciam que a sua aplicação agrega expressivo valor aos projetos, destacando suas vantagens em relação às abordagens alternativas como o APQP e às ferramentas alternativas como o FMEA. Adicionalmente, os resultados da aplicação do questionário junto aos seus usuários evidenciam um elevado grau de satisfação com a abordagem da montadora, sendo que 93% dos respondentes a reconhecem como modelo de desenvolvimento melhor que metodologias alternativas requeridas por outros clientes. / This work presents an analysis of a method for managing auto parts projects that has been currently applied in Brazil and also presents its comparison with the APQP (Advanced Planning of the Product Quality), the most known and used method to develop products in this segment. The analyzed method presents unique characteristics to take care of the technical, marketing and cultural standards of the company that requires its application by its suppliers. This research analyzes critically its unique characteristics and its adequacy as instrument to optimize the quality and the productivity of the auto parts process development. The analysis is made in the form of theoretical study of the method and through a real survey, using a questionnaire, in order to identify the degree of the suppliers satisfaction. The results of this critical analysis evidence that the method application adds expressive value to the projects, and also show its advantages in relation to the alternative methods as the APQP and to the alternative tools as the FMEA. Additionally, the results of the application of the questionnaire evidence one high degree of satisfaction with the method, being that 93% of the suppliers recognize it is a better method than the alternative methodologies required by other customers.

Submitted by Fabielle Cheuczuk (fabielle.cheuczuk@unioeste.br) on 2018-05-07T14:18:25Z No. of bitstreams: 2 André Ricardo Pereira - Dissertação.pdf: 1038387 bytes, checksum: 34f06dcb1ba5261f0f29056d21b13160 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T14:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 André Ricardo Pereira - Dissertação.pdf: 1038387 bytes, checksum: 34f06dcb1ba5261f0f29056d21b13160 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / The production of pigs for slaughter has been characterized as an important activity of Brazilian agribusiness. Like other productive activities, swine farming is subject to several risks and economic risk, in the aspect of the probability of obtaining profit or loss, tends to be preponderant in the decision to produce or not. This research had as main objective to examine the profitability and risk of the production of pigs for slaughtering in the system by Complete Cycle in the main producing region of the country. For this, secondary data were used for the three states of the southern region of Brazil: Paraná, Santa Catarina and Rio Grande do Sul, by the variables: price paid to the producer per kilogram of live pig, from January 2012 to April 2017 and fixed and variable costs per kilogram, from January 2011 to April 2017. The Monte Carlo simulation was used to obtain the desired results. In general, the main results show that swine farmers in the three states that adopt the Full Cycle system show low levels of profitability and negative net income risk. The swine farmers of Paraná presented the best situation, with a higher level of profitability compared to the producers of Santa Catarina and Rio Grande do Sul. / A produção de suínos para abate tem se caracterizado como uma importante atividade do agronegócio brasileiro. Assim como outras atividades produtivas, a suinocultura está sujeita a diversos riscos e o risco econômico, no aspecto da probabilidade de se obter lucro ou prejuízo, tende a ser preponderante na decisão de produzir ou não. Esta pesquisa teve como objetivo principal examinar a rentabilidade e o risco da produção de suínos para abate no sistema por Ciclo Completo na principal região produtora do país. Para tal, foram utilizados dados secundários referentes aos três estados da região sul do Brasil, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, das variáveis: preço pago ao produtor por quilograma de suíno vivo, no período de janeiro de 2012 a abril de 2017; e custos fixos e variáveis por quilograma, no período de janeiro de 2011 a abril de 2017. Utilizou-se a simulação de Monte Carlo para a obtenção dos resultados almejados. Este método possibilita a simulação dos resultados, pois permite que as variáveis críticas do modelo sejam trabalhadas a partir de suas distribuições de probabilidade de ocorrência. De maneira geral, os principais resultados mostram que os suinocultores dos três estados que adotam o sistema por Ciclo Completo apresentam níveis de rentabilidade baixos e risco de resultados negativos. Os suinocultores paranaenses apresentaram a melhor situação, com nível de rentabilidade superior aos dos produtores catarinenses e sul-riograndenses.

Este trabalho foi concebido inicialmente através de projeto, montagem e ensaios preliminares de uma unidade analógica, para propósito didático, composta de um servomecanismo controlado pelas clássicas estratégias Proporcional, Integral e Derivativa (PID). Com este equipamento foi demonstrado os conceitos fundamentais da engenharia de controle com seus ensaios e medidas que permitem exemplificar, de forma simples e bastante pedagógica, o funcionamento e os limites operacionais de um controlador prático. Os valores medidos em experimento foram comparados com valores obtidos pela simulação numérica de um modelo equivalente implementado no software MatLab. Utilizando-se da tecnologia PIC (Controlador de Interface Programável), o hardware analógico foi substituído, com a intenção de comparar os resultados para melhor ilustrar os abstratos conceitos da ação PID sobre um dispositivo eletromecânico razoavelmente linear. A unidade desenvolvida permite estabelecer um elo valioso à aprendizagem, buscando unir a teoria clássica, a simulação numérica, a aplicação digital e o comportamento real em uma situação física. Tivemos êxito nos resultados, conseguindo comprovar as modelagens matemáticas em aplicações práticas, além de poder comparar os desempenhos dos resultados analógicos com os resultados digitais. / This work was initially conceived by design, assembly and preliminary tests of an analogic unit, for didactic purpose, composed of a servomechanism controlled by the classic strategies Proportional, Integral and Derivative (PID). With this device was demonstrated the fundamental concepts of control engineering and its trials and measures allow exemplify, in a simple and very interactive way, the functioning and the operational limits of a practical controller. The values measured in assay were compared with values obtained by numerical simulation of an equivalent model implemented in MatLab. By using the technology PIC (Programmable Interface Controller), the analogical hardware will be substituted, in order to compare the results to better explain the abstract concepts of the PID action over a sufficiently linear electromechanical device. The developed unit enables a valuable link to the learning, seeking to unite the classical theory, numerical simulation, digital application and real performance in a physical case. We were successful in results, obtaining proof of the mathematical models in practical applications, besides being able to compare the performances of analogic results with digital ones.

A pesquisa em redes neurais artificiais (RNAs) está atualmente experimentando um crescente interesse por modelos que utilizem a variável tempo como um grau de liberdade extra a ser explorado nas representações neurais. Esta ênfase na codificação temporal (temporal coding) tem provocado debates inflamados nas neurociências e áreas correlatas, mas nos últimos anos o surgimento de um grande volume de dados comportamentais e fisiológicos vêm dando suporte ao papel-chave desempenhado por este tipo de representação no cérebro [BALLARD et al. (1998)]. Contribuições ao estudo da representação temporal em redes neurais vêm sendo observadas nos mais diversos tópicos de pesquisa, tais como sistemas dinâmicos não-lineares, redes oscilatórias, redes caóticas, redes com neurônios pulsantes e redes acopladas por pulsos. Como conseqüência, várias tarefas de processamento da informação têm sido investigada via codificação temporal, a saber: classificação de padrões, aprendizagem, memória associativa, controle sensório-motor, identificação de sistemas dinâmicos e robótica. Freqüentemente, porém, não fica muito claro até que ponto a modelagem dos aspectos temporais de uma tarefa contribui para aumentar a capacidade de processamento da informação de modelos neurais. Esta tese busca apresentar, de uma maneira clara e abrangente, os principais conceitos e resultados referentes à proposição de dois modelos de redes neurais não-supervisionadas (RNATs), e como estas lançam mão da codificação temporal para desempenhar melhor a tarefa que lhes é confiada. O primeiro modelo, chamado rede competitiva Hebbiana temporal (competitive temporal Hebbian - CTH), é aplicado especificamente em tarefas de aprendizagem e reprodução de trajetórias do robô manipulador PUMA 560. A rede CTH é uma rede neural competitiva cuja a principal característica é o aprendizado rápido, em apenas uma época de treinamento, de várias trajetórias complexas contendo ) elementos repetidos. As relações temporais da tarefa, representadas pela ordem temporal da trajetória, são capturadas por pesos laterais treinados via aprendizagem hebbiana. As propriedades computacionais da rede CTH são avaliadas através de simulações, bem como através da implementação de um sistema de controle distribuído para o robô PUMA 560 real. O desempenho da rede CTH é superior ao de métodos tabulares (look-up table) tradicionais de aprendizagem de trajetórias robóticas e ao de outras técnicas baseadas em redes neurais, tais como redes recorrentes supervisionadas e modelos de memória associativa bidirecional (BAM). O segundo modelo, chamado rede Auto-Organizável NARX (Self-Organizing NARX-SONARX), é baseado no conhecido algoritmo SOM, proposto por KOHONEN (1997). Do ponto de vista computacional, as propriedades de rede SONARX são avaliadas em diferentes domínios de aplicação, tais como predição de séries temporais caóticas, identificação de um atuador hidráulico e no controle preditivo de uma planta não-linear. Do ponto de vista teórico, demonstra-se que a rede SONARX pode ser utilizada como aproximador assintótico de mapeamentos dinâmicos não-lineares, graças a uma nova técnica de modelagem neural, chamada Memória Associativa Temporal via Quantização Vetorial (MATQV). A MATQV, assim como a aprendizagem hebbiana da rede CTH, é uma técnica de aprendizado associativo temporal. A rede SONARX é comparada com modelos NARX supervisionados, implementados a partir das redes MLP e RBF. Em todos os testes realizados para cada uma das tarefas citadas no parágrafo anterior, a rede SONARX tem desempenho similar ou melhor do que o apresentado por modelos supervisionados tradicionais, com um custo computacional consideravelmente menor. A rede SONARX é também comparada com a rede CTH na parendizagem de trajetórias robóticas complexas, com o intuito de destacar as principais diferenças entre os dois ) tipos de aprendizado associativo. Esta tese também propõe uma taxonomia matemática, baseada na representação por espaço de estados da teoria de sistemas, que visa classificar redes neurais não-supervisionadas temporais com ênfase em suas propriedades computacionais. Esta taxonomia tem como principal objetivo unificar a descrição de modelos neurais dinâmicos, facilitando a análise e a comparação entre diferentes arquiteturas, contrastando suas características representacionais e operacionais. Como exemplo, as redes CTH e a SONARX serão descritas usando a taxonomia proposta. / Neural network research is currently witnessing a significant shift of emphasis towards temporal coding, which uses time as an extra degree of freedom in neural representations. Temporal coding is passionately debated in neuroscience and related fields, but in the last few years a large volume of physiological and behavioral data has emerged that supports a key role for temporal coding in the brain [BALLARD et al. (1998)]. In neural networks, a great deal of research is undertaken under the topics of nonlinear dynamics, oscillatory and chaotic networks, spiking neurons, and pulse-coupled networks. Various information processing tasks are investigated using temporal coding, including pattern classification, learning, associative memory, inference, motor control, dynamical systems identification and control, and robotics. Progress has been made that substantially advances the state-of-the-art of neural computing. In many instances, however, it is unclear whether, and to what extent, the temporal aspects of the models contribute to information processing capabilities. This thesis seeks to present, in a clear and collective way, the main issues and results regarding the proposal of two unsupervised neural models, emphasizing how these networks make use of temporal coding to perform better in the task they are engaged in. The first model, called Competitive Temporal Hebbian (CTH) network, is applied specifically to learning and reproduction of trajectories of a PUMA 560 robot. The CTH model is a competitive neural network whose main characteristic is the fast learning, in just one training epoch, of multiple trajectories containing repeated elements. The temporal relationships within the task, represented by the temporal order of the elements of a given trajectory, are coded in lateral synaptic trained with hebbian learning. The computational properties of the CTH network are assessed through simulations, as well ) as through the practical implementation of a distributed control system for the real PUMA 560 robot. The CTH performs better than conventional look-up table methods for robot trajectory learning, and better than other neural-based techniques, such as supervised recurrent networks and bidirectional associative memory models. The second model, called Self-Organizing NARX (SONARX) network, is based on the well-known SOM algorithm by KOHONEN (1997). From the computational view-point, the properties of the SONARX model are evaluated in different application domains, such as prediction of chaotic time series, identification of an hydraulic actuator and predictive control of a non-linear plant. From the theoretic viewpoint, it is shown that the SONARX model can be seen as an asymptotic approximator for nonlinear dynamical mappings, thanks to a new neural modelling technique, called Vector-Quantized Temporal Associative Memory (VQTAM). This VQTAM, just like the hebbian learning rule of the CTH network, is a temporal associative memory techniques. The SONARX network is compared with supervised NARX models which based on the MLP and RBF networks. For all simulations, in each one of the forementioned application domains, the SONARX network had a similar and sometimes better performance than those observed for standard supervised models, with the additional advantage of a lower computational cost. The SONARX model is also compared with the CTH network in trajectory reproduction tasks, in order to contrast the main differences between these two types of temporal associative learning models. In this thesis, it is also proposed a mathematical taxonomy, based on the state-space representation of dynamical systems, for classification of unsupervised temporal neural networks with emphasis in their computational properties. The main goal of this taxonomy is to unify the description of dynamic neural models, ) facilitating the analysis and comparison of different architectures by constrasting their representational and operational characteristics. Is is shown how the CTH and SONARX models can be described using the proposed taxonomy.

Esta proposta de pesquisa visa avaliar métodos de projeto de controladores em dois níveis, composto por controladores descentralizados e centralizado, utilizando sinais de medição fasorial sincronizada. Pesquisas iniciais foram realizadas utilizando a abordagem baseada na resolução da equação de Riccati num sistema multimáquinas, considerando aquisição de dados via medição fasorial sincronizada e atrasos de tempo nos canais de comunicação da entrada e da saída do controlador centralizado. Esta pesquisa propõe o projeto e avaliação de controladores centralizados através das abordagens baseadas na resolução da equação de Riccati, Desigualdades Matriciais Lineares e Algoritmos Genéticos. O projeto consiste em obter um controlador centralizado robusto a variações de carga e topologia do sistema, além de possíveis perdas de links de comunicação da entrada e da saída do controlador centralizado com o sistema elétrico. A fim de verificar a eficácia das abordagens de projeto foram utilizados o Sistema Equivalente Sul-Sudeste Brasileiro e o Sistema Simplificado Australiano. Além disso, simulações dinâmicas dos sistemas com aplicação de contingências foram realizadas com o propósito de se avaliar os controladores centralizados obtidos através de um modelo linear. Os resultados alcançados mostram semelhança e eficiência das abordagens quando se consideram múltiplos pontos de operação do sistema. A abordagem baseada em Algoritmos Genéticos se sobressai de acordo com os resultados obtidos para os sistemas-teste mencionados por propiciar um controlador centralizado robusto a múltiplos pontos de operação e possíveis perdas de links de comunicação. / This research proposal aims to compare control design methods on two levels, consisting of centralized and decentralized controllers, using signals synchronized phasor measurement. Initial researches have been conducted using the approach in solving the Riccati equation in a multi-machine system, considering data acquisition via synchronized phasor measurement and time delays in the communication channels of input and output of the centralized controller. This research proposes the design and comparison of centralized controllers through approaches based on resolution of the Riccati equation, Linear Matrix Inequalities and Genetic Algorithms. The project is to achieve a robust centralized controller to load variations and system topology changes and possible loss of communication of the input and output of the centralized controller with the electrical system. In order to verify the effectiveness of design approaches were used the Southern-Southeastern Brazil Equivalent Equivalent and Australian Simplified System. In addition, simulations of the dynamic systems with application of contingency were performed in order to evaluate the centralized controlling obtained by a linear model. The results show similarity and efficiency of the approaches when considering multiple system operating points. The Genetic Algorithms-based approach stands out according to the results obtained for the test systems mentioned, as demonstrated by the results, because it provides a robust centralized controller to multiple points of operation and possible loss of communication links.