Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-08-14T20:28:08Z No. of bitstreams: 1 ROSARIA RODRIGUES FERREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 5493897 bytes, checksum: c1fcaad15dec53c48dd9576c47d0d0f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROSARIA RODRIGUES FERREIRA – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 5493897 bytes, checksum: c1fcaad15dec53c48dd9576c47d0d0f2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Capes / Os balanços de calor e umidade são comumente utilizados no estudo do comportamento atmosférico na presença de forçamento térmicos e dinâmicos. Em 1973, alguns autores introduziram um método para o cálculo do que chamaram de fonte aparente de calor (Q1) e sumidouro aparente de umidade (Q2), obtidos como resíduos dos balanços de calor e umidade em grande escala. Com este trabalho pretende-se investigar as características dos balanços de umidade e calor para a região de atuação de um vórtice ciclônico de altos níveis (VCAN) sobre a região nordeste do Brasil (NEB), para um evento ocorrido durante o período de 13 a 24 de janeiro de 2011. A análise do ciclo de vida relacionada ao VCAN em termos do balanço de umidade e calor configura-se de grande relevância, já que as mudanças de fase da água são importantes fontes ou sumidouros de energia na atmosfera tropical, em que a condensação da grande quantidade de vapor d’água leva à liberação de grande quantidade de energia, na forma de calor latente de condensação. Os conjuntos de dados utilizados neste estudo foram de reanálises do ERA-Interim pertencentes ao European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) com uma resolução espacial de 0.5ᵒx0.5ᵒ, juntamente com o uso de imagens de satélite GOES-12 do canal infravermelho realçado pertencente ao banco de imagens da Divisão de Satélites Ambientais (DSA/INPE), informações de radiossondagem atmosféricas, dados de precipitação estimada pelo satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), e ainda dados de estação meteorológica de superfície do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). A justificativa que resultou na escolha deste caso de VCAN levou em consideração o fato deste evento ter sido bastante intenso durante seu tempo vida, e teve características bem significantes nas áreas em que o seu centro e sua periferia atuaram. Foram definidos pontos de análises de Q1 e Q2, esses pontos foram ditos como regiões onde o centro e a borda do vórtice estiveram atuando durante seu ciclo de vida. Como resultado foi observado que sobre o ponto da borda, houve uma evolução temporal de Q1 e Q2 desde o nível de 1000 até 200 hPa, durante o período de atuação do vórtice sobre Bom Jesus da Lapa, esses parâmetros mostraram que devido ao centro do VCAN atuar com mais intensidade sobre o local, a subsidência foi dominante, principalmente nos dias em que esse sistema esteve mais intenso. Os picos de Q1 por volta de 400 hPa são indicativos de que o ar frio que advém do centro do VCAN, pode inibir o processo de convecção, e os picos de Q2 por volta de 700 hPa podem estar associados a uma convecção rasa. Já para a cidade de Natal foi visto que durante a atuação da borda do VCAN, Q1 e Q2 se mostraram bem correlacionados, sendo isto um indicativo que o processo de formação de convecção profunda e a liberação de calor latente estiveram acontecendo. / A Heat and moisture balance are commonly used in the study of atmospheric behavior in the presence of thermal and dynamic forcing. In 1973, some authors introduced a method for calculating what they called apparent heat source (Q1) and apparent moisture sink (Q2), obtained as a residual of large-scale heat and moisture balance. This work intends to investigate the characteristics of moisture and heat balance for the performance of a cyclonic vortex of upper levels (VCAN) in northeastern Brazil (NEB) that occurred during the period from 13 to 24 January 2011. The life cycle analysis of VCAN in terms of moisture and heat balance is of major importance, since the phase changes of water are important sources or sinks of energy for the tropical atmosphere, in which large amounts of condensation water vapour leads to release of large amount of energy, in the form of latent heat of condensation. The data set used in this study are of the ERA-Interim reanalysis of the European Centre for MediumRange Weather Forecasts (ECMWF) with a spatial resolution of 0.5°, along with the use of GOES-12 infrared-channel satellite imagery from the Division of Environmental Satellites (DSA/INPE), atmospheric apparatus information, estimated precipitation data the satellite Rainfall Tropical Measuring Mission (TRMM) , and weather station data of the surface of the National Institute of meteorology (INMET). The justification that resulted in the choice of this case VCAN took into account the fact this event was very intense during his time, life and it had very significant characteristics in the areas in which the center and its periphery acted. Points were defined analyses of Q1 and Q2, these points were defined as regions where the center and the edges of the vortex were acting during their life cycle. As a result it was observed that at the border point, there was a temporal evolution of Q1 and Q2 since the 1000 level up to 200 hPa, during the period of operation of the vortex at Bom Jesus da Lapa these parameters showed that due to the center of the VCAN act with more intensity about this site, the subsidence was dominant, especially in the days when this system was more intense, the negative peaks of Q1 around 400 hPa are indicative that the cold air comes from the center of the VCAN may inhibit the process of convection, and the peaks of Q2 around 700 hPa can be associated with shallow convection. For the city of Natal it was seen during the performance of the VCAN, Q1 and Q2 were well correlated, being this an indication that the process of formation of deep convection and the latent heat release were occuring.

Neste trabalho utiliza-se como sistema dinâmico o circuito eletrônico que simula o conjunto de equações acopladas do sistema de Rössler modificado. Este sistema possui uma nâo-linearidade dada por uma função linear por partes e apresenta comportamento caótico para certos valores dos seus parâmetros. A caracterização experimental da dinâmica do sistema de Rössler modificado é realizada através do diagrama de bifurcações. Apresenta-se uma fundamentação teórica de sistemas dinâmicos introduzindo conceitos importantes tais como atratores estranhos, variedades invariantes e também uma análise da estabilidade de comportamentos assintóticos como pontos fixos e ciclos limites. Para uma caracterização métrica do caos, apresenta-se a definição dos expoentes de Lyapunov. São introduzidos também os expoentes de Lyapunov condicionais e transversais, que estão relacionados com a teoria de sincronização de sistemas caóticos. Apresenta-se também a conceituação da sincronização de sistemas caóticos, introduzindo-se a definição de sincronização idêntica, sincronização de fase e variedade de sincronização. As principais propriedades da intermitência modulacional, obtidas a partir de aplicações discretas (mapas), são apresentadas, dando-se ênfase à obtenção das leis de escala. Relatamos a nossa contribuição mais importante: a análise experimental da intermitência modulacional em dois circuitos de Rössler (osciladores eletrônicos) acoplados em uma configuração do tipo mestre-escravo. Atenção particular é devotada às leis estatísticas associadas com a intermitência modulacional. / In this work it is used as a dynamical system the electronic circuit that integrates the modified system of Rössler coupled equations. This system has a nonlinearity given by a piecewise linear function and shows chaotic behavior for certain values of the system parameters. The experimental characterization of the modified Rössler system dynamics is realized through a bifurcation diagram. It is presented a theoretical fundamentation of dynamical systems introducing important concepts like strange attractors, invariant manifolds and also a stability analysis of asymptotic behaviors like fixed points and limit cycles. For a metric characterization of chaos, the definition of the Lyapunov exponents is presented. Also introduced are the conditional and transversal Lyapunov exponents, that are related with the synchronization theory of chaotic systems. It is also presented the conceptual ideas of chaotic synchronization introducing the definitions of identical synchronization, phase synchronization and synchronization manifold. The main properties of modulational sychronization are obtained from discrete systems (maps), giving special attention to the scaling laws. We report our chief contribution: the experimental analysis of modulational intermittency in two coupled Rössler circuits (electronic oscillators) in a master-slave configuration. Particular attention is devoted to the statistical laws associated with modulational intermittency.

O objetivo deste estudo foi investigar a organização espaço-temporal dos segmentos da perna e da coxa no saltar à horizontal, verificando as infiuências do organismo e do ambiente (dois tipos de piso: concreto e areia). Participaram do estudo 21 sujeitos, 3 de cada faixa etária: 4, 5, 7, 9, 11, 13 e adulta (X = 19 anos de idade). Os sujeitos foram filmados realizando o saltar à horizontal com marcas desenhadas no centro das articulações do tornozelo, joelho e quadril. Estes pontos foram digitalizados e processados obtendo a posição e velocidade angular dos segmentos da perna e da coxa. A partir da posição e velocidade angular foi possível delinear os gráficos dos atratores (retratos de fase) e calcular os valores dos ângulos de fase para cada segmento, durante a realização da tarefa. Duas reversões para cada segmento, na posição angular, foram identificadas e nestes momentos os valores dos ângulos de fase foram capturados. Analisando as trajetórias dos retratos de fase verificou-se que os segmentos da perna e da coxa apresentaram um conjunto específico de características topológicas, na realização do saltar à horizontal. A análise dos valores dos ângulos de fase, nas duas reversões, indicou que ao longo das faixas etárias e nos dois tipos de piso os segmentos da perna e da coxa apresentaram organização espaço-temporal semelhante, indicando coordenação invariante. / The aim of this investigation was to identify the space-temporal organization of the thigh and shank segments in the standlng long jump, and to verify the organlsmic and environmental (two kinds of pavement: concrete and sand) inlluences on performance. Twenty one subjects, three of each age 4, 5, 7, 9, 11, 13 and adults (X = 19 years old), were recorded performing the standlng long jump with marks on the joint centers of the ankle, knee and hip. Tliese points were digitalized and processed Io obtain angular position and velocity of the shank and of the thigh. From angular position and velocity were delineated and phase angle values were calciilalcd for cach scgment during task performance Two reversals for each segment, in the position angular, were identified and phase angle values were captured. The analysis of phase portrait trajectories showed that shank and thigh have a specific topological set. Based on the analysis of angle phase values, in two reversal monients, it was verified that, across ages and in two kinds of surfaces, shank and thigh segments have the same space-temporal organization, showing invariant coordination. / El objetivo de este estúdio fue investigar Ia organización espacio temporal de los segmentos de Ia perna y de Ia coxa al saltar horizontalmente verificando Ias influencias dei organismo y dei ambiente (dos tipos de piso; cemento y arena). Paticiparon dei estúdio 21 sujetos, 3 de cada clase de edad: 4, 5, 7, 9, 11, 13 y adulta (X = 19 anos de edad). Los sujetos fueron filmados realizando el salto horizontal con marcas dibujadas en el centro de Ias articulaciones dei tobillo, rodilla e anca. Estos puntos fueron digitalizados y procesados obteniendo Ia posición y velocidad angular de los segmentos de Ia pierna y de Ia coxa. A partir de Ia posición y velocidad angular fue posible delinear los gráficos de ios atratores (retratos de fase) y calcular los valores de los ângulos de fase para cada segmento, durante Ia realización de Ia tarefa. Dos reverciones para cada segmento, en Ia posición angular, fueron identificadas y en estos momentos los valores de los ângulos de fase fueron registrados. Analisando Ias trayectorias de los retratos de fase se verifico que los segmentos de Ia pierna y de Ia coxa presentaron un conjunto específico de características topologicas, en Ia ejecución dei salto horizontal. El análisis de los valores de los ângulos de fase, en Ias dos reversiones, indico que a Io largo de ias classes de edad y en los dos tipos de piso los segmentos de Ia pierna y de Ia coxa presentaron organización espacio-temporal semejante, indicando coordinación invariante.

A resposta impulso é utilizada como ferramenta padrão no estudo direto de sistemas concentrados, discretos e distribuídos de ordem arbitrária. Esta abordagem leva ao desenvolvimento de uma plataforma unificada para a obtenção de respostas dinâmicas. Em particular, as respostas forçadas dos sistemas são decompostas na soma de uma resposta permanente e de uma resposta livre induzida pelos valores iniciais da resposta permanente. A teoria desenvolve-se de maneira geral e direta para sistemas de nésima ordem, introduzindo-se a base dinâmica gerada pela resposta impulso na forma padrão e normalizada, sem utilizar-se a formulação de estado, através da qual reduz-se um sistema de ordem superior para um sistema de primeira ordem. Considerou-se sistemas de primeira ordem a fim de acompanhar-se os muitos resultados apresentados na literatura através da formulação de espaço de estado. Os métodos para o cálculo da resposta impulso foram classificados em espectrais, não espectrais e numéricos. A ênfase é dada aos métodos não espectrais, pois a resposta impulso admite uma fórmula fechada que requer o uso de três equações características do tipo algébrica, diferencial e em diferenças. Realizou-se simulações numéricas onde foram apresentados modelos vibratórios clássicos e não clássicos. Os sistemas considerados foram sistemas do tipo concentrado, discreto e distribuído. Os resultados da decomposição da resposta dinâmica de sistemas concentrados diante de cargas harmônicas e não harmônicas foram apresentados em detalhe. A decomposição para o caso discreto foi desenvolvida utilizando-se os esquemas de integração numérica de Adams-Basforth, Strömer e Numerov. Para sistemas distribuídos, foi considerado o modelo de Euler-Bernoulli com força axial, sujeito a entradas oscilatórias com amplitude triangular, pulso e harmônica. As soluções permanentes foram calculadas com o uso da função de Green espacial. A resposta impulso foi aproximada com o uso do método espectral. / The impulse response is employed as a standard tool for a direct study of concentrated, discrete and distributed systems of arbitrary order. This approach leads to the development o f a unified platform for obtaining dynamical responses. In particular, forced responses are decomposed into the sum of a permanent response and a free response induced by the initial values of the permanent solution. The theory is developed in a general manner for n-th order systems; being introduced the standard dynamical basis generated by the impulse response and the normalized one, without employing the state formulation, through which a higher-order system is reduced to a first-order system. In order to follow the many results found in the literature through the state space formulation, first-order systems were considered. The methods for computing the impulse response were classified into spectral, non spectral and numeric. Emphasis was given to non spectral methods, because the impulse response has a closed-form formula that requires the use of three characteristic equations of algebraic, differential and difference type. Numerical simulations were performed with classical and non classical vibrating models. The systems considered were concentrated, discrete and distributed. The decomposition results of the forced response of concentrated systems subject to harmonic and non harmonic loads were worked out in detail. The decomposition for the discrete case was developed by using the numerical integration schemes of Adams-Basforth, Strõmer and Numerov. For distributed systems was considered the Euler-Bernoulli model with an axial force subject to oscillating inputs with triangular, pulse and harmonic amplitude. The permanent solutions were computed with the spatial Green function. The impulse response was approximated with the spectral method.

Esta dissertação apresenta uma proposta de modelo de mercado financeiro artificial que reproduz séries de retornos com propriedades estatísticas universais semelhantes às observadas em séries reais. Dentre as propriedades, também chamadas de fatos estilizados na Economia, as séries artificiais de retornos exibiram ausência de autocorrelação para os retornos simples, leis de potência para autocorrelação para os retornos absolutos e quadráticos, excesso de curtose nas distribuições de retorno, gaussianidade agregacional e volatilidade clusterizada. Cabe salientar, que não há na literatura um outro mercado artificial que reproduziu tantos fatos estilizados conjuntamente. O modelo dinâmico e síncrono é baseado em agentes que transacionam ativos com risco como ações de empresa através de ordens de compra e venda enviadas ao mercado a cada período de tempo. O preço de mercado das ações é calculado da média ponderada pelo volume das ordens negociadas entre os agentes. O objetivo dos agentes é maximizar sua riqueza e, para isso, seguem ou a estratégia fundamentalista utilizando os dividendos para calcular os preços das ações ou a estratégia técnica baseada em análise de séries temporais. A principal contribuição da modelagem foi acrescentar às estratégias um fator de aprendizado em que o agente considera sua habilidade individual passada de previsão de riqueza esperada para calcular os retornos futuros. Este trabalho também mediu o coeficiente de Gini para descobrir como algumas variáveis de mercado afetavam a distribuição de riqueza dos agentes e, além disso, estudou quais valores de dividendo tornavam uma estratégia mais eficiente que outra. Por fim, incorporaram-se características evolutivas aos agentes possibilitandoos a trocar de estratégias no decorrer da simulação e, com isso, os resultados mostraram aumento da riqueza dos agentes. / This work presents a new artificial stock market model for reproducing price time series of assets in such market model. For a suitable validation of the model, we verified several statistical and universal properties (called stylized facts in the Economics Literature) and similar results are obtained with data extracted from real stock markets. We investigate several properties including absence of autocorrelation for simple returns and the power behavior law of autocorrelation for absolute and quadratic returns, excess of kurtosis, aggregational gaussianity, and clustered volatility. It is important to mention that no other similar artificial model has investigated so many statistical universalities. Our synchronous model is based on agents negotiating risk assets through purchase and sale orders. These orders are stored in books for each simulation step. The weighted average volume of all orders negotiated by the agents determines the price of an asset. For the sake of simplicity, our model considers two kinds of strategies: 1. Fundamentalist - where one uses the dividends to calculate the expected return of an asset; 2. Trend predictor - where one obtains the expected returns directly from an analysis of the price time series. One of the main contributions of our model was to add a term that works as the expected wealth of an agent. This is considered an important psychological factor in the decision making process. In addition, we consider an income inequality index to analyze the wealth distribution of the agents: the Gini-coefficient, which predicts an inequality interval of [0 (society completely fair),1 (society completely unfair)]. We also study the influence of the dividends and risk free assets parameters on this coefficient. Finally, some evolutionary features of the model are analyzed. Our results show an increase in agent’s wealth when strategies are updated according to the following criteria: if expected wealth does not reach a given threshold, the agent changes his strategy from Fundamentalist to Trend Predictor or vice-versa. If the expected wealth reaches the specified threshold, the agent keeps his initial strategy. We tested different threshold values in this analysis and the conclusion was confirmed in all cases studied.

Submitted by Andrea Rezende (andrea.rezende@fgv.br) on 2010-05-05T14:50:21Z No. of bitstreams: 1 Priscila_Fernandes_Ribeiro.pdf: 869577 bytes, checksum: 5075c7c64111494ff3e9926f7e95fee2 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-05T14:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila_Fernandes_Ribeiro.pdf: 869577 bytes, checksum: 5075c7c64111494ff3e9926f7e95fee2 (MD5) Previous issue date: 2010-03-15 / This work proposes characterize Yield Curve for Brazil by three factors, comparing two types of estimation methods: using State Space model, estimate it by Kalman Filter and Two Steps Least Squares. The factors are the dynamics represented by a Vector Autoregressive model, VAR (1), and the second estimation method is attributed a structure for the conditional variance. To compare the methods used, it is proposed an alternative way of comparison: using Markov processes, an econometric model of the joint dynamic relationship between the slope of yield curve and the economy to predict business cycles. / O objetivo deste trabalho é caracterizar a Curva de Juros Mensal para o Brasil através de três fatores, comparando dois tipos de métodos de estimação: Através da Representação em Espaço de Estado é possível estimá-lo por dois Métodos: Filtro de Kalman e Mínimos Quadrados em Dois Passos. Os fatores têm sua dinâmica representada por um Modelo Autorregressivo Vetorial, VAR(1), e para o segundo método de estimação, atribui-se uma estrutura para a Variância Condicional. Para a comparação dos métodos empregados, propõe-se uma forma alternativa de compará-los: através de Processos de Markov que possam modelar conjuntamente o Fator de Inclinação da Curva de Juros, obtido pelos métodos empregados neste trabalho, e uma váriavel proxy para Desempenho Econômico, fornecendo alguma medida de previsão para os Ciclos Econômicos.

TEIXEIRA, Rivania Maria do Nascimento. Leis de escala em mapeamentos discretos. 2016. 85 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2016-07-18T18:20:56Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_rmnteixeira.pdf: 5826571 bytes, checksum: 6cde4ae78436e469a71b8b9608331776 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2016-07-18T18:22:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_rmnteixeira.pdf: 5826571 bytes, checksum: 6cde4ae78436e469a71b8b9608331776 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T18:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_rmnteixeira.pdf: 5826571 bytes, checksum: 6cde4ae78436e469a71b8b9608331776 (MD5) Previous issue date: 2016 / In this work we are going to investigate the scale formalism in discret mappings. In 1D mappings, we explore the asymptotic decays to the steady state with focus in three types of bifurcation: transcriptical, pitchfork and period-doubling. We identify this behavior through a well defined generalized homogeneous function with critical exponents. Next to the bifurcation point, the decay to the fix point occurs by an exponential function, which is given by a power law that is independent of the non-linearity mapping. The numerical results obtained agree with the analytical results. We also apply the scale formalism in conservatives and dissipatives bidimensional mappings. In the conservative case, our goal was analyze the behavior of the chaotics orbits next to the phase transition from the integrable to the non-integrable. Next to that transition, we describe the dynamical system using a generalized homogeneous function for which we found a power law that describe the behavior of the criticality. Through a phenomenological discussion, we found critical exponents in agree with the analytical description. In the dissipative case, our main goal was to investigate the influence of a dissipative term in the dynamics, causing a phase transition - suppression of unlimited difusion of the action variable. Following a phenomenological approach with an analytical description, we were able to determine the critical exponents using a generalized homogeneous function. / Neste trabalho investigamos algumas aplicações do formalismo de escala em mapeamentos discretos. Exploramos os decaimentos assintóticos ao estado estacionário com foco em três tipos de bifurcações em mapeamentos unidimensionais: bifurcação transcrítica, bifurcação supercrítica de forquilha e bifurcação de duplicação de período. Caracterizamos este comportamento através de uma função homogênea generalizada com expoentes críticos bem definidos. Próximo ao ponto de bifurcação o decaimento ao ponto fixo ocorre através de uma função exponencial cujo o tempo de relaxação é caracterizado por uma lei de potência que independe da não linearidade do mapa. Os resultados obtidos numericamente harmonizam com os resultados analíticos. Aplicamos também o formalismo de escala em mapeamentos bidimensionais conservativos e dissipativos. No caso conservativo, nosso objetivo foi analisar o comportamento de órbitas caóticas próximas à transição de fase de integrável para não integrável. Próximo à esta transição, descrevemos o sistema dinâmico utilizando uma função homogênea generalizada para a qual encontramos um lei de escala que descreve o comportamento da ação quadrática média próximo à transição. Através de uma discussão fenomenológica, encontramos expoentes críticos que corroboram com a descrição analítica. No caso dissipativo, nosso principal objetivo foi investigar a influência na dinâmica ao ser introduzido um termo dissipativo, causando a supressão da difusão ilimitada da variável ação quadrática média. Seguimos uma descrição fenomenológica acompanhada de uma descrição analítica e assim, determinamos os expoentes críticos usando uma função homogênea generalizada.

Este trabalho tem o intuito, de apresentar alguns conceitos, relativos à identifi cação de sistemás, tanto lineares quanto não linearep, além da ideia de referência virtual para, em conjunto com a teoria de projeto "de controladores baseados em dados, propor uma forrha de projeto de controladores não lineares baseados em identificação de sistemas. A utilização de referência virtual para a obtenção dos sinais necessários para a caracterização do controlador ótimo de um sistema e utilizado no método VRFT (Virtual Reference Feedback Tuning). Este método serve como base para o desenvolvimento da proposta deste trabalho que, em conjunto com a teoria de identificação de sistemas não lineares, permite a obteriçãci do controlador ótimo que leva o sistema a se comportar como especificado em malha fechada. Em especial optou-se pela caracterização do controlador utilizando estrutura de modelos racional, por esta ser uma classe bastante abrangente no que - diz respeito à quantidade de sistemas reais que ela é capaz de descrever. Fara demonstrar o potencial do método proposto para projeto de controladores, são apresentados ecemplos ilustrativos em situações onde o controlador ideal consegue ser representado pela classe de modelos, e quando isso não é possível. / This work aims to present some concepts related to linear and nonlinear system identification, as well as the •concept of virtual reference that, together with data based controller design's theory, provides design framework for nonlinear controllers. The Virtual Reference Feedback Tuning method (VRFT) is used as a basis for the current proposal, where we propose to unite nonlinear system identification algorithms and virtual reference to obtain the ideal controller: the one which makes the system behave as desired in closed loop. It was choosen to model the controller as a rational model due the wide variety of practical systems that can be represented by this model structure. For rational system identification we used an iterative algorithm which, based on the signal from input and output of the pIant, allows to identify the parameters of the pre defined controller structure with the signals obtained by virtual reference. To demonstrate the operation of the proposed identification controller methodology, illustrative examples are presented in situations where the ideal controller can be represented by the class of modeIs, and also when it is not possible.

SILVA, Petrúcio Barrozo da. Transporte de partículas em sistemas mesoscópicos. 2009. 140 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T19:09:21Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T19:18:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T19:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_pbsilva.pdf: 5386527 bytes, checksum: 013c727ad138df44286d71defdc66882 (MD5) Previous issue date: 2009 / In this work we investigate the transport properties of particles in mesoscopic systems. In the first part, we use the model originally proposed by Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) to describe the steady-state transport of overdamped particles in the presence of an obstacle and confined to a channel with width of the order of the characteristic size of the system. With this model, we obtain a non-linear first-order differential equation, whose solution in 1D is capable to describe the behavior of the particle density along a 2D channel for different particle systems (e.g., superconducting vortices, colloids and pedestrians, all simulated with molecular dynamics) and obstacle types (e.g, one energy barrier, a channel constriction and a network of pinning centers). We observe that such a model can be used to represent the flow of any system of overdamped particles, as long as the interactions between them can reach a distance greater than only the first neighbors. In the second part of this work, we investigate the flow of interacting particles (not necessarily overdamped) confined to a channel of asymmetrical walls. Here the main objective is to describe through molecular dynamics techniques both the flow of pedestrians as well as the transport of superconducting vortices through irregular channels. In both cases, we observe that the asymmetry of the confining walls can induce a preferential direction to the flow. In the case of pedestrians, our results indicate that, when two groups of people move in opposite directions in a ratcheted type of corridor, this induced order is also responsible for flow maximization. This order can be destroyed, however, when we change the total number of particles in the system, their target speed, the amplitude of the external added noise or the degree of the asymmetry of the channel. We also observe that the order-disorder transitions in this system are usually followed by metastability and hysteresis cycles. In the case of superconducting vortices, multiple depinning transitions are observed when there is a small comensurability field between the number of ratchets in the channel and the number of particles (vortices) in the system. / Neste trabalho, estudamos as propriedades do transporte de partículas em sistemas mesoscópicos. Na primeira parte, usamos o modelo proposto anteriormente por Zapperi et al. (Phys. Rev. Lett. 86, 3622 (2001)) para descrever o transporte de partículas superamortecidas e interagentes no estado estacionário, na presença de um obstáculo para o fluxo, e confinadas em um canal com largura da ordem do comprimento característico do sistema. Com este modelo, obtivemos uma equação diferencial de primeira ordem não-linear, cuja solução em 1D é capaz de descrever a densidade ao longo de um canal 2D para diferentes sistemas de partículas (e.g., vórtices em supercondutores, colóides e pedestres, todos simulados por dinâmica molecular) e diferentes tipos de obstáculos (e.g., uma barreira de energia, um canal com uma constrição e uma rede de pinos no centro do canal). Observamos que este modelo pode ser usado para descrever o escoamento de qualquer sistema de partículas superamortecido, desde que as interações entre elas possam alcançar distâncias maiores que os primeiros vizinhos. Na segunda parte deste trabalho, estudamos o escoamento de partículas interagentes (não necessariamente superamortecidas) confinadas por paredes assimétricas. Aqui o objetivo é descrever a dinâmica de pedestres e a dinâmica de vórtices em supercondutores. Em ambos os sistemas, as paredes assimétricas são responsáveis pela introdução de um sentido preferencial para o fluxo. No caso da dinâmica de pedestres, estudamos as propriedades do sistema quando os pedestres andam em sentidos opostos. Verificamos que este confinamento induz uma ordem responsável pela maximização do escoamento. Esta ordem pode ser destruída quando variamos a densidade, a velocidade, a razão entre a largura do canal e a sua rugosidade, o ruído externo e a assimetria do canal. Verificamos também que as transições de ordem-desordem neste sistema são acompanhadas de metaestabilidades e ciclos de histerese. No caso de vórtices em supercondutores, verificamos que, para pequenos campos de comensurabilidade entre o número de "catracas" e o número de vórtices, o sistema apresenta múltiplas transições de depinamento.

Neste trabalho, uma análise quantitativa e qualitativa para a estabilização dinâmica de um pêndulo invertido com uma força externa senoidal aplicada no ponto de suspensão é feita. Inicialmente, a perturbação externa é composta de um único cosseno, então uma generalização é feita, usando uma soma de N cossenos com diferentes amplitudes e frequências. Aproximações são testadas e o tempo durante o qual o pêndulo invertido permanece estável é explorado quando N é grande, a fim de recuperar o padrão do caso onde N = 1. O caso específico de oscilações periódicas e quase periódicas, quando N = 2, é analisado e diagramas de estabilidade considerando diferentes frequências e amplitudes são estudados. Depois, um ruído Gaussiano additivo é adicionado ao sistema para que a degradação dos diagramas de estabilidade gerados por variâncias diferentes possam ser estudados. Todos os pontos deste trabalho são corroborados por simulações, as quais integram numericamente as equações de movimento do sistema através do método de Runge-Kutta de quarta ordem. Os algoritmos e detalhes extras dos métodos de integração usados são explorados numa publicação deste trabalho, a qual está apresentada, nesta dissertação, como um apêndice. / In this work a quantitative and qualitative analysis of the dynamical stabilization of an inverted pendulum with a sinusoidal external perturbation applied at the suspension point is made. Initially, the external perturbation is composed of a single cosine, then a generalization is made using a sum of N cosines with different amplitudes and frequencies. Approximations are tested, and the time for which the inverted pendulum remains stable is explored when N is large, in order to recover the pattern of the case when N = 1. The specific case of periodic and almost periodic oscillations, when N = 2, is analysed and stability diagrams considering different frequencies and amplitudes are studied. Later, an additive Gaussian noise is added to the system so the degradation of the stability diagrams generated by different variances can be studied. All points of this work are corroborated by simulations, which numerically integrate the system’s equation of motion through a fourth order Runge-Kutta method. Algorithms and extra details on the integration methods used are explored in a publication of this work, which is presented in this thesis as an appendix.