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Número de desempenho robusto não-linear : uma nova medida do grau de não-linearidade

Farenzena, Marcelo January 2003 (has links)
nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN são novos índices, propostos nesta dissertação, que quantificam o grau de não-linearidade total, estática e dinâmica, respectivamente, de sistemas dinâmicos não- lineares. Estes novos índices permitem responder se é necessária a utilização de controladores não-lineares ou se simples controladores lineares apresentarão desempenho satisfatório. Além disso, se um controlador não- linear se fizer necessário, quais características este deve apresentar. Nesta dissertação é realizado um estudo acerca das metodologias para determinação do grau de não- linearidade de plant as industriais. Entre as encontradas, a que apresenta as melhores potencialidades é estudada em detalhes, tendo seus atributos e deficiências explorados. As deficiências foram sanadas e um novo conjunto de índices é proposto (nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN), o qual, além de apresentar resultados conclusivos em termos quantitativos, também traz novas informações valiosas para a escolha do controlador adequado, como a parcela estática e dinâmica da não- linearidade. A metodologia proposta é aplicada e testada em um conjunto bastante amplo e complementar de possíveis sistemas dinâmicos não-lineares (tais como: pH, reatores químicos e coluna de destilação de alta pureza) onde o comportamento nãolinear já foi explorado na literatura O desenvolvimento e o estudo do comportamento dinâmico de uma planta laboratorial de cinco tanques acoplados são apresentados. Este sistema possui dinâmica e ganhos variáveis, descontinuidades, inversão no sinal do ganho multivariável e diferentes graus de acoplamento, ilustrando de forma simples vários possíveis comportamentos dinâmicos encontrados em plantas industriais. Devido a esta grande versatilidade a planta foi construída e testada, confirmando os comportamentos previstos nos estudos teóricos.
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Realimentação dinâmica de saídas com parâmetros variantes e aplicação aos sistemas fuzzy Takagi-Sugeno

Klug, Michael January 2010 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T12:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286684.pdf: 13590420 bytes, checksum: 9e2232e690d637ecdfb3f9e1c5f772ff (MD5) / Apresenta-se uma metodologia sistemática visando estudar e computar leis de controle para determinadas classes de sistemas não lineares em tempo discreto. Para modelar o sistema não linear utiliza-se do método fuzzy Takagi-Sugeno, descrevendo a planta como a combinação de um certo número de modelos lineares locais. Uma nova técnica de construção exata é proposta, empregando não linearidades contidas em um setor tipo cone limitado, e posteriormente tratando como um problema de estabilidade absoluta. De forma geral, para a planta modelada via fuzzy Takagi-Sugeno são desenvolvidos controladores dinâmicos de ordem completa por realimentação de saídas, com dependência parcial ou total de parâmetros. Uma extensão considerando os efeitos da saturação nas entradas de controle também é tratada. Para os problemas de controle considerados ao longo deste trabalho, são propostos problemas de otimização convexa com restrições descritas em termos de desigualdades matriciais lineares. O objetivo é determinar a maximização da região de estabilidade ou o melhoramento de desempenho com a garantia de estabilidade, dentro da região de validade do modelo fuzzy TS. Exemplos numéricos foram desenvolvidos para ilustrar as potencialidades dos algoritmos propostos.
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Número de desempenho robusto não-linear : uma nova medida do grau de não-linearidade

Farenzena, Marcelo January 2003 (has links)
nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN são novos índices, propostos nesta dissertação, que quantificam o grau de não-linearidade total, estática e dinâmica, respectivamente, de sistemas dinâmicos não- lineares. Estes novos índices permitem responder se é necessária a utilização de controladores não-lineares ou se simples controladores lineares apresentarão desempenho satisfatório. Além disso, se um controlador não- linear se fizer necessário, quais características este deve apresentar. Nesta dissertação é realizado um estudo acerca das metodologias para determinação do grau de não- linearidade de plant as industriais. Entre as encontradas, a que apresenta as melhores potencialidades é estudada em detalhes, tendo seus atributos e deficiências explorados. As deficiências foram sanadas e um novo conjunto de índices é proposto (nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN), o qual, além de apresentar resultados conclusivos em termos quantitativos, também traz novas informações valiosas para a escolha do controlador adequado, como a parcela estática e dinâmica da não- linearidade. A metodologia proposta é aplicada e testada em um conjunto bastante amplo e complementar de possíveis sistemas dinâmicos não-lineares (tais como: pH, reatores químicos e coluna de destilação de alta pureza) onde o comportamento nãolinear já foi explorado na literatura O desenvolvimento e o estudo do comportamento dinâmico de uma planta laboratorial de cinco tanques acoplados são apresentados. Este sistema possui dinâmica e ganhos variáveis, descontinuidades, inversão no sinal do ganho multivariável e diferentes graus de acoplamento, ilustrando de forma simples vários possíveis comportamentos dinâmicos encontrados em plantas industriais. Devido a esta grande versatilidade a planta foi construída e testada, confirmando os comportamentos previstos nos estudos teóricos.
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Número de desempenho robusto não-linear : uma nova medida do grau de não-linearidade

Farenzena, Marcelo January 2003 (has links)
nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN são novos índices, propostos nesta dissertação, que quantificam o grau de não-linearidade total, estática e dinâmica, respectivamente, de sistemas dinâmicos não- lineares. Estes novos índices permitem responder se é necessária a utilização de controladores não-lineares ou se simples controladores lineares apresentarão desempenho satisfatório. Além disso, se um controlador não- linear se fizer necessário, quais características este deve apresentar. Nesta dissertação é realizado um estudo acerca das metodologias para determinação do grau de não- linearidade de plant as industriais. Entre as encontradas, a que apresenta as melhores potencialidades é estudada em detalhes, tendo seus atributos e deficiências explorados. As deficiências foram sanadas e um novo conjunto de índices é proposto (nRPN, nRPNSTAT e nRPNDYN), o qual, além de apresentar resultados conclusivos em termos quantitativos, também traz novas informações valiosas para a escolha do controlador adequado, como a parcela estática e dinâmica da não- linearidade. A metodologia proposta é aplicada e testada em um conjunto bastante amplo e complementar de possíveis sistemas dinâmicos não-lineares (tais como: pH, reatores químicos e coluna de destilação de alta pureza) onde o comportamento nãolinear já foi explorado na literatura O desenvolvimento e o estudo do comportamento dinâmico de uma planta laboratorial de cinco tanques acoplados são apresentados. Este sistema possui dinâmica e ganhos variáveis, descontinuidades, inversão no sinal do ganho multivariável e diferentes graus de acoplamento, ilustrando de forma simples vários possíveis comportamentos dinâmicos encontrados em plantas industriais. Devido a esta grande versatilidade a planta foi construída e testada, confirmando os comportamentos previstos nos estudos teóricos.
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Métrica para definição de pontos estáveis utilizando-se da Análise de Robustez no posicionamento por ponto preciso

Cavalheri, Emerson Pereira [UNESP] 27 February 2015 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:59Z : No. of bitstreams: 1 000831731.pdf: 4516645 bytes, checksum: 7330beabb262f3e5d147ce9d6cfbc399 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No monitoramento de deformações de grandes estruturas ou da superfície terrestre, o deslocamento dos pontos investigados geralmente são obtidos em função de pontos localizados fora do corpo de estudo e são considerados como estáveis (pontos de refer ência) nas análises. Se estes pontos, assumidos como referências, na realidade não forem estáveis, os parâmetros nais serão in uenciados diretamente por esta considera ção. Para estabelecer uma rede de referência pontos estáveis devem ser encontrados, ou seja, aqueles que menos se movimentam ao passar do tempo. A instabilidade, ou deslocamento, na posição de um ponto com relação ao tempo pode ser separados em dois tipos: continentais e locais. Os deslocamentos continentais tratam do movimento sofrido pela estação em função da sua velocidade continental, ou seja, devido ao movimento da placa em que se encontra. Já, os deslocamentos locais são obtidos em função de fenômenos físicos da geologia local, podendo ou não ter um padrão de variação. Os deslocamentos locais são os únicos de extremo interesse na de nição de pontos estáveis. Assim, este trabalho propõe uma estratégia para classi cação de pontos estáveis atrav és da obtenção destes deslocamentos sem a in uência dos deslocamentos continentais na posição da estação... / Deformation monitoring of large structures or land surface, the displacement of the investigated points are usually obtained according to points located outside of the studied body and they are considered to be stable (reference points) in the analysis. If these constrained points, assumed as references, in reality are not stable the nal parameters will be directly in uenced by this consideration. To establish a reference network stable points must be found, i.e, those that least move over time. The instability or displacements in the point position with respect to time can be separated into two types: continental and local. The continental displacements treat the su ered motion by the station on the basis of the continental speed, that is, due to the plate movement that the point is locate. The local displacements are obtained as function of physical phenomena of the local geology, they may or may not have a pattern of variation. Local movements are the only of extreme interest in the de nition of stable points. Thus, this work proposes a strategy for classi cation of stable points by using these obtained displacements without the in uence of continental displacements in the station position. Based on coordinate time series obtained from the PPP (Precise Point Positioning) processing method with the GAPS (GPS Analysis and Positioning Software) software, comparing them to coordinates obtained from a velocity model, e.g., the VEMOS2009 (Velocity Model for South America and the Caribbean), is intended to de ne a metric for classi cation of stable points, where the Network Robustness Analysis is adopted as a statistical criterion for evaluation of the proposed mathematical model...
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Métrica para definição de pontos estáveis utilizando-se da Análise de Robustez no posicionamento por ponto preciso /

Cavalheri, Emerson Pereira. January 2015 (has links)
Orientador: João Carlos Chaves / Coorientador: Marcelo Carvalho dos Santos / Banca: Edvaldo Simões da Fonseca Júnior / Banca: Daniele Barroco Marra Alves / Resumo: No monitoramento de deformações de grandes estruturas ou da superfície terrestre, o deslocamento dos pontos investigados geralmente são obtidos em função de pontos localizados fora do corpo de estudo e são considerados como estáveis (pontos de refer ência) nas análises. Se estes pontos, assumidos como referências, na realidade não forem estáveis, os parâmetros nais serão in uenciados diretamente por esta considera ção. Para estabelecer uma rede de referência pontos estáveis devem ser encontrados, ou seja, aqueles que menos se movimentam ao passar do tempo. A instabilidade, ou deslocamento, na posição de um ponto com relação ao tempo pode ser separados em dois tipos: continentais e locais. Os deslocamentos continentais tratam do movimento sofrido pela estação em função da sua velocidade continental, ou seja, devido ao movimento da placa em que se encontra. Já, os deslocamentos locais são obtidos em função de fenômenos físicos da geologia local, podendo ou não ter um padrão de variação. Os deslocamentos locais são os únicos de extremo interesse na de nição de pontos estáveis. Assim, este trabalho propõe uma estratégia para classi cação de pontos estáveis atrav és da obtenção destes deslocamentos sem a in uência dos deslocamentos continentais na posição da estação... / Abstract: Deformation monitoring of large structures or land surface, the displacement of the investigated points are usually obtained according to points located outside of the studied body and they are considered to be stable (reference points) in the analysis. If these constrained points, assumed as references, in reality are not stable the nal parameters will be directly in uenced by this consideration. To establish a reference network stable points must be found, i.e, those that least move over time. The instability or displacements in the point position with respect to time can be separated into two types: continental and local. The continental displacements treat the su ered motion by the station on the basis of the continental speed, that is, due to the plate movement that the point is locate. The local displacements are obtained as function of physical phenomena of the local geology, they may or may not have a pattern of variation. Local movements are the only of extreme interest in the de nition of stable points. Thus, this work proposes a strategy for classi cation of stable points by using these obtained displacements without the in uence of continental displacements in the station position. Based on coordinate time series obtained from the PPP (Precise Point Positioning) processing method with the GAPS (GPS Analysis and Positioning Software) software, comparing them to coordinates obtained from a velocity model, e.g., the VEMOS2009 (Velocity Model for South America and the Caribbean), is intended to de ne a metric for classi cation of stable points, where the Network Robustness Analysis is adopted as a statistical criterion for evaluation of the proposed mathematical model... / Mestre
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Desenvolvimento de controladores robustos para sistemas de visão acoplados em robôs móveis

Lombardi, Warody Claudinei January 2008 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T22:17:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249956.pdf: 2388077 bytes, checksum: b3bf2c66f1c5f7a6667c231ec7a95080 (MD5) / Este trabalho trata da síntese de controladores para sistemas de visão 2D, multicritérios, por posicionamento, para um alvo móvel ou fixo, de uma câmera orientada num plano horizontal, montada sobre um robô móvel não-holonômico. A qualidade das informações fornecidas pelas câmera atuais possibilita a alimentação direta das malhas de controle com os dados visuais do ambiente. O modelo utilizado é o mesmo definido pelo formalismo de funções-tarefa, e utilizam a noção de torsor de iteração, permitindo assim ligar o movimento da câmera à variação dos índices visuais. O objetivo é propor leis de controle que permitam estabilizar a câmera através das informações bidimensionais vindas da imagem, levando em consideração as incertezas com relação à profundidade dos pontos do alvo, das restrições de visibilidade, e das limitações em amplitude das velocidades e acelerações da câmera. O método consiste em satisfazer uma condição de setor modificada, de tal forma que seja levada em conta a saturação da aceleração em malha fechada via um modelo politópico de incertezas. Desta forma são geradas condições construtivas sob a forma de Desigualdades Lineares Matriciais (LMIs). Deste modo, a resolução de problemas de otimização convexa permite maximizar a região de estabilidade associada, e determinar o ganho de realimentação de estados estabilizante. A técnica, primeiramente aplicada a um alvo fixo, é em seguida aplicada a um alvo móvel, considerando a velocidade desconhecida do alvo como uma perturbação limitada em energia. A seguir são apresentados vários resultados de simulação.
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Uma Proposta para síntese de controlador para uma classe de sistemas de controle via rede

Moraes, Vitor Mateus 25 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:42:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279930.pdf: 1262618 bytes, checksum: 2cf90ae268a54e34731d063f99ed5681 (MD5) / Sistemas controlados através de redes de comunicação podem ter o desempenho prejudicado devido aos atrasos ocorridos durante a troca de informações entre os componentes do sistema de controle. Usualmente, o compartilhamento do meio de transmissão faz com que estes atrasos sejam variantes no tempo, tornando difíceis a análise e o projeto de controladores que garantam a estabilidade e performance desejados ao processo. De forma geral, o estudo deste tipo de sistemas está relacionado a diferentes áreas de conhecimento, abrangendo desde teoria de controle até as teorias de sistemas de tempo-real e redes de comunicação. Neste trabalho, são abordadas questões relacionadas ao controle e à estabilidade do sistema em malha fechada, assumindo como requisitos básicos algumas características desejadas quanto ao comportamento temporal do sistema de controle via rede. Assim, considera-se a utilização de mensagens que contenham informações temporais relacionadas aos eventos do sistema. No estudo apresentado, faz-se uso de uma representação matemática na forma politópica adicionada de uma incerteza limitada por norma e de uma função de Lyapunov dependente de parâmetro para demonstração de uma condição de estabilidade do sistema em malha fechada, robusta em relação aos atrasos induzidos pela rede de comunicação. Baseando-se nesta condição, propõe-se um método para projeto de controladores por realimentação de estados com ganhos variantes. Ambos os casos, condição de estabilidade e metodologia de projeto, são descritos em termos de desigualdades matriciais lineares. Exemplos numéricos e simulações são apresentados demonstrando a eficácia dos métodos propostos.
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Análise de estabilidade e desempenho, e síntese de controle para sistemas não lineares incertos

Coutinho, Daniel Ferreira January 2003 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192741.pdf: 786581 bytes, checksum: 2cc3ec89a0db5a4963915ee3e58c4888 (MD5) / O presente trabalho apresenta uma técnica para análise de estabilidade e desempenho, e síntese de controladores para uma classe de sistemas não lineares incertos na qual os elementos das matrizes do sistema são funções racionais dos estados e parâmetros incertos do sistema. A metodologia proposta consiste na determinação numérica em termos de inequações matriciais lineares (ou LMIs) de funções de Lyapunov polinomiais dependente dos estados e parâmetros incertos. Como as condições de estabilidade são não globais, uma estimativa do domínio de atração do sistema não linear é também determinada considerando a maior curva de nível da função de Lyapunov pertencente a uma região politópica dada contendo a origem. Os resultados de análise são estendidos para sistemas não lineares sujeitos a saturação descritos por equações algébrico-diferenciais com algumas não linearidades não racionais. O desempenho do sistema não linear pode ser obtido dentro dos conceitos de taxa de convergência, custo garantido e ganho L2 do operador entrada de perturbação / saída de interesse. Na síntese de controladores utiliza-se funções de Lyapunov quadráticas (isto é, funções quadráticas no estado e independentes dos parâmetros incertos) obtendo desta forma condições convexas de estabilização para uma lei de controle linear ou não linear. Para diminuir o possível conservadorismo da utilização de funções quadráticas é proposto uma etapa adicional empregando funções de Lyapunov mais complexas. Vários exemplos numéricos são apresentados para ilustrar o procedimento e demonstrar a vantagem desta metodologia com relação às que empregam funções de Lyapunov quadráticas.
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Crescimento econômico e controle de emissões de CO2

Santos, Pedro Baptista dos January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico, Programa de Pós-Graduação em Economia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337651.pdf: 2144208 bytes, checksum: ada0ebaa999e6db85814be00d342eee4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Para que as emissões de CO2 possam ser reduzidas sem limitar o crescimento econômico, investimentos substanciais devem ser aportados no desenvolvimento de tecnologias limpas e expansão da área florestal. As contribuições deste trabalho podem ser sintetizadas em: (1) Baseado no trabalho de Caetano, Gherardi e Yoneyama (2008) é proposto um modelo não-linear estocástico que descreve a dinâmica das emissões de CO2, área florestal e com elementos que procuram fornecer um entendimento da natureza do crescimento econômico, e (2) apresentar um método para gerenciar de forma efetiva os recursos disponíveis aplicando a metodologia proposta por Chen e Lin (2011), que aplica um modelo robusto de trajetória de controle que força a trajetória do sistema proposto para um determinado nível desejado, por meio de um jogo estocástico fuzzy Takagi-Sugeno. Assim, a pesquisa desenvolvida nesse estudo teve como objetivo analisar como os controles especificados no sistema elaborado devem se comportar para que a economia entre em uma trajetória de diminuição das emissões de CO2, aumento da área florestal e crescimento econômico no período 2015-2025. As conclusões mostram que o controle referente ao reflorestamento tem uma componente média de investimento da ordem de 140 milhões de R$, com preço de 2000. O comportamento do esforço de controle que visa o desenvolvimento de tecnologias limpas tem um grande aumento no estágio inicial da simulação e deve manter um investimento constante de aproximadamente 11 bilhões de R$, com preço de 2000. Em relação aos controles para o crescimento econômico, o primeiro, a parcela do PIB que é investida em estoque de capital salta para 1000 bilhões de R$, a preço de 2000, no estágio inicial da simulação e depois este valor pode ser decrescido ao nível de 900 bilhões de R$, a preço de 2000. O segundo aborda os efeitos de interação das frações agregadas da mão-de-obra e do capital a serem utilizadas na produção de mercadorias. Visando atender a demanda de manutenção da taxa de crescimento do PIB, este controle deve evoluir de 0,8856, em 2015, para 2,31 em 2016. Depois este fator de controle diminui o seu valor para 0,79. Conclui-se que para este controle atingir este comportamento, mudanças positivas devem ser realizadas nos parâmetros referentes às elasticidades do produto em relação ao estoque de capital, estoque de trabalho e capital humano.<br> / Abstract : To ensure that emissions of CO2 can be reduced without limiting economic growth, substantial investments should be invested in developing clean technologies and expanding forest area. The contributions of this work can be summarized in: (1) Based on work by Caetano, Gherardi and Yoneyama (2008) is proposed a nonlinear stochastic model describing the dynamics of CO2 emissions, forestry and elements that trying to supply an understanding the nature of economic growth, and (2) present a method to effectively manage available resources by applying the methodology proposed by Chen and Lin (2011), which applies a robust model control trajectory that forces the path of the proposed system to a particular desired level through a fuzzy stochastic game Takagi-Sugeno. Thus, the research developed in this study aimed to analyze how the controls specified in the system designed should behave for the economy to enter a trajectory of reduction of CO2 emissions, increased forest area and economic growth in the period 2015-2025. The conclusions show that the control related to the reforestation component has an average investment of the order of R$ 140 million, with prices of 2000. The control effort behavior aiming to develop clean technologies have greatly increased in the initial stage of simulation and must maintain a constant investment of approximately R$ 11 billion, with prices of 2000. egarding the controls for economic growth, the first, the share of GDP that is invested in capital stock jumps to R$ 1000 billion, prices of 2000, at the initial stage of the simulation, then this value can be decreased to level of R$ 900 billion, prices of 2000. The second addresses the interaction effects of aggregate fractions of hand labor and capital to be used in the production of goods. To meet the maintenance demands of the GDP growth rate, this control should move from 0.8856 in 2015 to 2.31 in 2016. After this control factor diminishes its value to 0.79. It was concluded that for this control achieve this behavior, positive changes should be made in the parameters for the product elasticities with respect to capital stock, inventory work and human capital.

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