The main idea of this work is to apply the general theory of stability introduced by Lyapunov and to use linear matrix inequalities (LMIs) to study different issues in aeroservoelasticity. Many approaches have been developed on the control theory field involving LMIs, however, there is a limited number of works in the literature focused on aeroelasticity. That preliminary motivation allowed the development of different approaches on this topic. Three benchmark systems were used to evaluate and demonstrate these approaches. The first one is the three degree of freedom airfoil section and the second one is the AGARD 445.6 wing. The third benchmark system is the two degree of freedom pitch and plunge apparatus. The aerodynamic forces were computed using the Theodorsen';s theory and the Doublet Lattice method. Four different issues involving stability and control are discussed. The first one is the inclusion of structural uncertainties on the stability analysis. The second topic introduces the concept of continuous analysis and allows the study of stability of time-variant aeroelastic systems. The third issue comprises the design of controllers to suppress limit cycle oscillations in aeroelastic systems including discrete nonlinearities based on the Fuzzy Takagi-Sugeno modeling and, finally, the last topic proposes the use of Grammian matrices to determine the linear stability specially when a large number of cases of analysis are considered in the flight envelope. The introduced ideas are very promising for aeroservoelastic analysis using LMIs.

Este trabalho trata do projeto de um sistema de aumento de estabilidade látero-direcional para uma aeronave de transporte regional de forma que este seja transparente ao piloto. Inicialmente ée definida a arquitetura do sistema, através de análises de segurança. Em seguida ée avaliado o impacto que o sistema de estabilidade causa no sistema de comando do leme da aeronave, e determina-se a melhor maneira de realizar a interface. A especificação dos atuadores do sistema ée feita com base em simulações que revelam a resposta da aeronave a condições de falhas do sistema. Após a especificação do batente dos atuadores, o desempenho do sistema ée verificado através de simulações da resposta da aeronave a pertubações e comandos do piloto.

O presente trabalho tem por objetivo modelar, simular e analisar um sistema hidráulico para uma aeronave comercial regional. Para isso, ée considerado o comportamento do avião em algumas situações distintas de vôo, como falha de uma bomba principal, atuação do acumulador, utilização da "unidade de transferência de potência" e diferentes condições de temperatura. Desta forma, ée efetuada a formulação matemática dos diversos componentes do sistema através das equações da Mecânica e da Hidráulica e em seguida, modelado pelo método de Grafo de Ligações, o que permitiu uma visão completa do funcionamento do mesmo. A partir deste modelo e por meio da plataforma AMESim ée possível desenvolver um outro modelo semelhante, simulando para as condições acima. Por fim, são feitas verificações de como o sistema se comporta.

The present work is a study of the effects of air in hydraulic control system. The study is based on models of: the mixture of air with hydraulic fluid, the servo hydraulic control system and experimental identification. The air mixture model is to evaluate the impact on the fluid properties, the hydraulic system';s one is to assess the impact of changes in the fluid properties in the system performance and identification to estimate the amount of air in the system.

Neste trabalho é feito um estudo dos métodos de telemetria aplicados a curtas distâncias. É particularmente discutido o problema para o caso de testes em estruturas de lançadores de satélite e seus componentes. Os sistemas a serem testados e parte do equipamento de teste não podem estar em contato físico com o equipamento de controle e coleta de dados do teste. Em seguida, é feita uma análise das características de uma cadeia de medição, sendo proposto um sistema de aquisição de dados e controle baseado em telemetria óptica, com uma análise de cada parte que compõe o sistema, demonstrando-se a adequação de tal sistema à solução do problema. Finalmente apresenta-se uma implementação para a utilização em uma mesa de ensaios rotativos da seção de ensaios dinâmicos do Instituto de Aeronáutica e Espaço.

This thesis discusses the design of Active Sidestick for commercial airplanes. The Active Sidestick is a control device installed in the airplane cockpit, and used to convert the pilot's arm and wrist movements into attitude commands to the airplane. Simultaneously, the Active Sidestick provides to the pilot, by means of actuators connected to its hinges, a force in response to the command demand, which direction and intensity - modulated accordingly to the airplane configuration and flight conditions - relates in a unique manner to the direction and response of the airplane.The discussions and conclusions in this Thesis constitute the Viability Analysis of the Active Sidestick. The following aspects are covered:The need for Active Sidesticks - JustificationDesign requirements definitionProposal of design solutionsDevelopment of dynamic models for simulation and analysisDevelopment of a functional prototype for the validation of the dynamic models, and verification of the viability of the proposed solutions.The background required for the understanding of the discussions related to the Viability Analysis of the Active Sidestick, and a complete definition of what is an Active Sidestick are provided in the first Chapters of this thesis. The selection of the best solution for the design of the Active Sidestick is not a subject of this thesis.

O conceito de projeto modular não é novo e tem sido usado no contexto do processo de desenvolvimento integrado de produto como uma diretriz DFM (Design for Manufacturing). Por meio dele, podem-se racionalizar recursos, evitar a obsolescência precoce do produto e apresentar, para o mercado, uma aparente variedade do produto, mantendo-se um estrito controle sobre a variedade de seus processos de manufatura. Não obstante, definir a fronteira de um módulo na estrutura de um produto não é uma tarefa trivial. Acerca de tal cenário, este trabalho propõe um método de análise do grau de modularidade de produtos mecatrônicos. Por meio da compilação dos requisitos de projeto, em matrizes, avaliação das interações entre os componentes e a determinação dos pesos dessas interações, a modularidade do produto é avaliada e o resultado pode ser usado na definição da estrutura do produto. Uma célula robótica - desenvolvida no ITA/CCM - foi escolhida como bancada de testes para aplicação e análise do método, particularmente um efetuador (end effector) robótico. O método é constituído por atividades as quais facilitam sua implementação e entendimento, assim, a cada atividade executada, os resultados preliminares indicam as melhores opções de projeto do ponto de vista de modularidade. A aplicação do método proposto resultou em um projeto modular adequado, traduzido por um efetuador robótico inovador e reconfigurável. A estrutura modular também foi indutora de um processo de fabricação do efetuador mais ágil e com uma quantidade irrelevante de retrabalho.

Metodologias de prognóstico de falhas têm atraído a atenção da indústria aeronáutica devido à necessidade de aperfeiçoar o planejamento da manutenção, maximizar a vida útil em operação dos equipamentos, aumentar a disponibilidade e a segurança, minimizar os custos de operação e manutenção ao longo da vida útil do sistema. O presente trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de prognóstico de falhas baseada em modelo para o sistema de atuação do leme da aeronave EMBRAER 190. Esta metodologia consiste em modelar, simular, extrair características e analisar a condição real do sistema, com o intuito de realizar previsões acerca do tempo de vida remanescente do atuador do sistema. Os resultados são avaliados através da inserção de falhas incipientes em modelos simulados de um atuador para o sistema de leme da aeronave EMBRAER 190. Assim, uma estimativa do instante da falha é obtida com um grau de confiança associado.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-30T19:59:15Z No. of bitstreams: 1 DissEAR.pdf: 12223025 bytes, checksum: d4fa6029f95b2739900c674b1237e593 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-05T13:29:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEAR.pdf: 12223025 bytes, checksum: d4fa6029f95b2739900c674b1237e593 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-10-05T13:29:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEAR.pdf: 12223025 bytes, checksum: d4fa6029f95b2739900c674b1237e593 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:36:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEAR.pdf: 12223025 bytes, checksum: d4fa6029f95b2739900c674b1237e593 (MD5) Previous issue date: 2015-06-30 / Não recebi financiamento / The identification of aspects and circumstance considered as challenges and opportunities inherent in the implementation of the urban transport system operated by the Light Rail Transit - LRT in Brazilian cities are at the heart of the goals of this work. Developed a methodology where theoretical research done through the literature review and the application of Delphi method, used for the query to a group of subject matter experts, formed the basis for completion of the study. The results show its role of facilitator and propellant within the context of urban policies in cities where it already operates on a consolidated basis in several countries, creating expectations that can achieve the same effects in Brazilian cities, which will be deployed and that way, if firm as an efficient urban transport mode, an agent of sustainable urban mobility. It is concluded that, given the reality of urban mobility conditions in most Brazilian cities large and medium-sized, the opportunities for this innovative transport system and holder of proactive features, observed by the methodology applied, are feasible, since , its viability is proven through studies covering aspects such as; the existence of demand, the investment capacity of the governing body, the prospect of financial return and integration with existing modes, to name the most important. Also through the applied methodology, it can be concluded that the challenges for its implementation in the country are of great proportions, starting with the high investments required, through the formulation of policies that integrate the various segments of urban management and culminating with the effective participation of population most interested. Thus, it is understood that the opportunities and challenges for the VLT go hand in hand, on the prowl for decisions that put to the test. / A identificação de aspectos e circurstâncias considerados como desafios e oportunidades inerentes à implantação do sistema de transporte urbano operado pelo Veículo Leve sobre Trilhos – VLT, em cidades brasileiras, constituem o cerne dos objetivos desse trabalho. Desenvolvido por uma metodologia, onde a pesquisa teórica feita através da revisão bibliográfica e a aplicação do método Delphi, utilizado para a consulta a um grupo de especialistas no assunto, formaram a base para a conclusão do estudo. Os resultados obtidos evidenciam o papel de agente facilitador e propulsor que o VLT desempenha no contexto das políticas urbanas nas cidades onde já opera de forma consolidada em diversos países, criando a expectativa de que possa alcançar os mesmos efeitos nas cidades brasileiras onde venha ser implantado e dessa maneira, firme-se como um modo de transporte urbano eficiente, um agente da mobilidade urbana sustentável. Conclui-se que, dada a realidade das condições da mobilidade urbana na maioria das cidades brasileiras de grande e médio portes, as oportunidades para que esse sistema de transporte inovador e detentor de características proativas, constatados através da metodologia aplicada, são factíveis, desde que, sua viabilidade seja comprovada através de estudos abrangendo aspectos tais como; a existência de demanda, a capacidade de investimentos do órgão gestor, a perspectiva do retorno financeiro e sua integração com os modos existentes, para citar os mais relevantes. Também através da metodologia aplicada, pode-se concluir que, os desafios à sua implantação no país são de grandes proporções, começando pelos altos investimentos necessários, passando pela formulação de políticas que integrem os diversos segmentos da gestão urbana e culminando com uma efetiva participação da população, principal interessada. Assim, entende-se que as oportunidades e os desafios para o VLT caminham lado a lado, à espreita de decisões que as coloquem à prova.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-23T14:38:14Z No. of bitstreams: 1 TeseAAD.pdf: 5331257 bytes, checksum: b1a12cc58c6eb107fef82814e00e2d8b (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T14:09:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAAD.pdf: 5331257 bytes, checksum: b1a12cc58c6eb107fef82814e00e2d8b (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T14:09:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseAAD.pdf: 5331257 bytes, checksum: b1a12cc58c6eb107fef82814e00e2d8b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T14:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAAD.pdf: 5331257 bytes, checksum: b1a12cc58c6eb107fef82814e00e2d8b (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / Não recebi financiamento / The use of bicycles as a transportation way has been in discussion for some time. Versatile, lightweight, quiet and clean, the bike can be part of the solution to the transport problems that occur in big cities. The increasing saturation of the city roads by automobiles have recently reinforced the importance of bikes, now suggested as an alternative for sustainable mobility. It is has been noticed that it is no longer used just by leisure, sport or toy means, and has definitely become a transport option, either for financial reasons, agility, welfare, health, convenience or due to the deficiency of public transport. In this research we aimed at studying the applicability of the Theory of Planned Behavior in order to analyze the attitude of university students towards cycling, aiming at identifying the behavioral factors that can explain the bike option for utility trips (to work and to school). The methodology has started by the bibliographic research in order to identify the factors that influence the attitude towards cycling, followed by the development of the survey instrument. Targeting this end, we have developed a questionnaire based on the three constructs of Planned Behavior Theory and based on observable variables on the habit and intention in using the bike, betaking the Google Drive tool for this purpose. The questionnaire was sent via email to undergraduates and also it was applied in classrooms, with the authorization of the professors in four public universities (one in each city). From the 1,200 questionnaires sent 705 valid forms were answered on a proper way. The data collection for this research was carried out in public institutions of higher education in São Carlos - SP, São José do Rio Preto - SP, Campo Grande - MS and Tupã - SP. For data analysis, we have used confirmatory factor analysis, factor analysis and cluster analyzes. The survey results allow a better understanding about the construct Attitude towards bicycle use.Throughout the study it was identified that the construct Attitude comes to be represented by three factors: Quality (Health, Economy, Environment), Freedom (Independence, Speed) and Insecurity (accidents, robbery). Another remark was that not always the more positive value for the attitude implies ona strong intention to use the bike. It is considered that this research reached its main goals and the results contribute to the settlement of the policy guidelines encouragement on using bicycles on utilitarian trips, given that the implementation of a program to encourage the use of bicycle policy can bring economic and environmental benefitsfor a city. / O uso da bicicleta como modo de transporte vem sendo discutido há algum tempo. Versátil, leve, silenciosa e não poluente, a bicicleta pode ser parte da solução para os problemas de transporte que se verificam nas grandes cidades. Mais recentemente, a crescente saturação das vias das cidades por automóveis reforçou a importância da bicicleta, agora sugerida como alternativa de mobilidade sustentável. Nota-se que ela deixou de ser apenas um meio de lazer, esporte ou brinquedo e se tornou definitivamente uma opção de transporte, seja por questões financeiras, agilidade, bemestar, saúde, praticidade ou deficiência do transporte público. Na presente pesquisa buscou-se estudar a aplicabilidade da Teoria do Comportamento Planejado para analisar a atitude de jovens universitários com relação ao ciclismo, com o objetivo principal de identificar os fatores comportamentais que podem explicar a opção pela bicicleta para viagens utilitárias (para o trabalho e a escola). A metodologia utilizada teve início com levantamento bibliográfico para identificação dos fatores que influenciam na atitude com relação ao ciclismo, seguida da elaboração do instrumento de pesquisa. Para tanto, foi elaborado um questionário com base nos três construtos da Teoria do Comportamento Planejado e com base nas variáveis observáveis de Hábito e Intenção de usar a bicicleta, utilizando a ferramenta Google Drive. O questionário foi enviado via e-mail para alunos de graduação, e aplicado em salas de aulas, com a autorização dos professores, em quatro universidades de ensino público (uma em cada cidade). Dos 1200, questionários enviados obteve-se um retorno de 705 formulários respondidos válidos. A coleta de dados para esta pesquisa foi realizada em instituições públicas de ensino superior nas cidades de São Carlos - SP, São José do Rio Preto - SP, Campo Grande - MS e Tupã - SP.Para a análise dos dados, utilizou-se a análise fatorial confirmatória, a análise fatorial exploratória e a análise de agrupamento (cluster).Os resultados da pesquisa permitem um melhor entendimento quanto ao construto atitude em relação ao uso da bicicleta. Foi identificado no estudo que o construto Atitude passa a ser representado por três fatores: Qualidade (Saúde, Economia, Ambiente), Liberdade (Independência, Rapidez) e Insegurança (Acidentes, Assaltos), outra constatação foi que nem sempre quanto mais positiva for a atitude mais forte a intenção de usar a bicicleta. Considera-se que a pesquisa atingiu o seu objetivo principal e os resultados contribuem para a definição de diretrizes políticas de incentivo ao uso da bicicleta em viagens utilitárias, haja vista que a implantação de uma política de incentivo ao uso da bicicleta pode trazer vantagens econômicas e ambientais para uma cidade.