A modelagem epidemiológica é uma importante ferramenta que auxilia os órgãos de saúde no controle de doenças infecciosas, pois permitem analisar e comparar diversas estratégias que facilitam a tomada de decisões e definições de protocolos. A dengue é atualmente a doença viral humana com maior número de casos. Possui índice de mortalidade baixo, entretanto, é endêmica em mais de 100 países e 40% da população mundial está em risco de contrair a infecção. Através dos dados de notificação de dengue no Brasil, evidenciamos que os surtos são sazonais, que há alternância de sorotipos ao longo dos anos e mostramos que a doença é diferente em cada localização, e que somente com uma normalização adequada é possível sugerir um agrupamento coerente de municípios. Neste trabalho, as informações obtidas a partir dos dados são usadas para a estruturação dos modelos matemáticos e para a estimação de parâmetros que validam estes modelos. Comparamos a dinâmica de transmissão de dengue do modelo com um sorotipo, com modelos que permitem a interação de dois, três e quatro sorotipos simultaneamente, além da possibilidade de até quatro infecções sequenciais. Os modelos com múltiplos sorotipos são expandidos do modelo básico que categoriza hospedeiros dentro de uma população como suscetíveis (S), infectados (I) e recuperados (R) e acoplado à dinâmica dos vetores suscetíveis (V) e infectados (Vi). Nossos modelos incluem: um período de imunidade cruzada de forma que o indivíduo adquire imunidade permanente para o sorotipo que já foi infectado e imunidade temporária para os demais; uma forçante de sazonalidade na taxa de nascimento dos vetores; uma assimetria com taxas de transmissão diferentes para cada sorotipo; e o compartimento dos vacinados, com uma vacina tetravalente que confere diferentes imunidades para cada sorotipo. Os resultados mostram que para a reprodução de surtos anuais é necessário a inclusão da forçante de sazonalidade na taxa de nascimento dos vetores, e que o modelo com quatro sorotipos é o que melhor reproduz os dados de incidência de dengue, sendo o mais adequado para analisar estratégias de vacinação com uma vacina tetravalente. Comparamos duas estratégias de vacinação: vacinação aleatória na população e vacinação direcionada para faixas etárias. Neste caso, os resultados demonstram a superioridade da estratégia direcionada e que as escolhas das faixas etárias devem ser definidas por município e não por um protocolo nacional. / Epidemiological modelling is an important tool that assists the health agencies in the control of infectious diseases, since it allows analysing and to compare several strategies that facilitate decision-making and protocol definitions. Dengue is currently the most important vector-borne disease. The mortality rate of dengue is low, however, it is endemic in more than 100 countries and about 40% of the world\'s population is at risk of contracting the infection. Through the dengue notification data in Brazil, we emphasize that the outbreaks are seasonal, there is serotypes alternation over the years and we show that the disease is different in each locality, and that only with a suitable standardization it is possible to propose an appropriate grouping of municipalities. In this work, we use the data information to formulate the mathematical models and for the parameter\'s estimation in order to validate these models. We compare the dynamics of dengue of the one serotype model with the models that allow interaction of two, three and four serotypes simultaneously, including the possibility of at most four sequential infections.The multi-strain models are expanded from the basic model which categorizes the host population as susceptible (S), infected (I), and recovered (R) and coupled with the dynamics of the susceptible (V) and infected (Vi) vectors. Our models include: a period of cross-immunity which means permanent immunity to the serotype of the infection and temporary immunity to the other serotypes; a seasonal forcing in the mosquitoes birth rate; different transmissions rates, so that the models are asymmetric; and the compartment of vaccinated individuals with a tetravalent vaccine which confers different immunities for each serotype. The results show that to reproduce yearly outbreaks it is necessary to include the seasonal forcing in the birth rate of the vectors, and that the four serotypes model is the one that best reproduces the dengue incidence data, being the most suitable model to analyse vaccination strategies with a tetravalent vaccine. We compare two vaccination strategies: random vaccination and vaccination targeted at age groups. In this case, the results demonstrate the superiority of the targeted strategy and that the choices of the age groups should be defined by municipality and not by a national protocol.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This works proposes parameters estimation algorithm to auto-tune the control laws of a speed sensorless servo. The identification process of the electrical and mechanical parameters is based on recursive least squares method (RLS) and utilizes just measured stator currents. The electrical parameters are obtained by the transfer function of the motor with locked rotor. Hence, this eliminates the need to realize classical tests for the electrical parameters obtention and impose robustness to the controller for parameters variations caused by aging of materials. Thus, the electrical parameters are used to project the current controllers and the rotor speed is estimated by a model reference adaptive systems (MRAS). The structure of MRAS is composed by two systems (reference model and adaptive system) based on instantaneous reactive power and using an adaptation mechanism. On the other hand, to obtain a robust control when the system is subject to disturbances or load s variations, mechanical parameters are identified using estimated rotor speed and mechanical model of the induction motor (IM). Finally, for the speed control is used a proportional plus integral controller (PI) self-tuned through the estimated inertia. / Este trabalho propõe um algoritmo de identificação paramétrica para auto-ajuste da lei de controle de um servo de velocidade sem sensor mecânico. O processo de identificação dos parâmetros elétricos e mecânicos do servo é baseado em algoritmos do tipo mínimos quadrados recursivo (RLS) e utiliza apenas as medidas das correntes estatóricas. Os parâmetros elétricos são identificados através da função de transferência do motor com rotor bloqueado. Isso elimina a necessidade de realizar ensaios clássicos para obtenção dos parâmetros elétricos e impõe robustez ao controlador frente a variações paramétricas que ocorrem devido aos desgastes e envelhecimento dos materiais que constituem o motor. Uma vez identificados, os parâmetros elétricos são utilizados no projeto dos controladores de corrente e a velocidade rotórica é estimada utilizando um sistema adaptativo por modelo de referência (MRAS). A estrutura do MRAS é composta por dois sistemas (modelo de referência e sistema adaptativo) baseados na potência reativa instantânea e utiliza um mecanismo de adaptação. Por outro lado, para impor robustez ao controlador frente a variações de carga, os parâmetros mecânicos são identificados a partir da velocidade rotórica estimada e do modelo mecânico do motor de indução (MI). Finalmente, para o controle de velocidade é usado um controlador proporcional e integral (PI) com seus ganhos sintonizados a partir da inércia estimada.

O objetivo desse trabalho consiste no estudo de métodos de identificação de parâmetros em problemas envolvendo a equação de advecção-difusão 2D. Essa equação é resolvida utilizando o método dos volumes finitos, sendo empregada métodos de reconstrução de alta ordem em malhas não-estruturadas de triângulos para calcular os fluxos nas faces dos volumes de controle. Como ferramenta de busca dos parâmetros é empregada a técnica baseadas em gradientes, sendo os mesmos calculados utilizando processos baseados em métodos adjuntos. / The aim of this work concern to study parameter identification methods on problems involving the advection-diffusion equation in two dimensions. This equation is solved employing the finite volume methods, and high-order reconstruction methods, on triangle unstructured meshes to solve the fluxes across the faces of control volumes. As parameter searching tool is employed technicals based on gradients. The gradients are solved using processes based on adjoint methods.

O objetivo desse trabalho consiste no estudo de métodos de identificação de parâmetros em problemas envolvendo a equação de advecção-difusão 2D. Essa equação é resolvida utilizando o método dos volumes finitos, sendo empregada métodos de reconstrução de alta ordem em malhas não-estruturadas de triângulos para calcular os fluxos nas faces dos volumes de controle. Como ferramenta de busca dos parâmetros é empregada a técnica baseadas em gradientes, sendo os mesmos calculados utilizando processos baseados em métodos adjuntos. / The aim of this work concern to study parameter identification methods on problems involving the advection-diffusion equation in two dimensions. This equation is solved employing the finite volume methods, and high-order reconstruction methods, on triangle unstructured meshes to solve the fluxes across the faces of control volumes. As parameter searching tool is employed technicals based on gradients. The gradients are solved using processes based on adjoint methods.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-03T19:27:05Z No. of bitstreams: 1 GEORGE ROSSANY SOARES DE LIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 11715881 bytes, checksum: f5c4cfbc8945b506fbbbd6de0fb62705 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T19:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GEORGE ROSSANY SOARES DE LIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 11715881 bytes, checksum: f5c4cfbc8945b506fbbbd6de0fb62705 (MD5) Previous issue date: 2008-03-14 / CNPq / Neste trabalho é apresentada uma técnica de estimação de parâmetros para um modelo dinâmico de pára-raios de óxido de zinco (ZnO). Esta técnica baseia-se no ajuste das formas de onda da tensão residual fornecida pelo modelo de pára-raios de ZnO e aquela medida em laboratório, para um impulso de corrente atmosférico (forma de onda 8/20 /xs) de 10 kA. Os resultados fornecidos pelo modelo ajustado demonstraram boa concordância com os dados medidos. Avaliou-se também, o comportamento do modelo de pára-raios, com os parâmetros ajustados, diante impulsos de alta corrente (forma de onda 4/10 /us), os quais são transitórios mais severos do que aqueles utilizados para estimar os parâmetros do modelo. Os resultados obtidos neste estudo apresentaram boa precisão. Por fim, é apresentado um estudo comparativo dos resultados fornecidos pelo modelo de pára-raios, ajustado através da técnica de estimação de parâmetros, com aqueles fornecidos por modelos e procedimentos de ajuste comumente empregados na literatura. Os resultados fornecidos pela técnica de estimação proposta foram mais precisos que todos os demais, além de apresentar as vantagens de dispensar o conhecimento das características físicas dos pára-raios de ZnO e o uso de procedimentos manuais que visam o ajuste dos parâmetros do modelo através de tentativas e erros. / In this work is shown a parameter identification technique for a dynamic metal-oxide surge arrester model. This technique was based on the fitting of the residual voltages measured and obtained from the surge arrester model, from the 10 kA lighting current impulse (waveshape 8/20 //s). The results obtained from the fitted surge arrester model presented a very good accuracy. It was also evaluated, the behavior of the fitted arrester model under high current impulse (waveshape 4/10 (is), which are most severe transients than those used to estimate the arrester model parameters. The results obtained in that study presented good agreement compared to the measured data. At last, it was presented a comparative study of the results provided by the fitted surge arrester model with those provided by models e adjust procedures usually made in the literature. The results provided by the proposed parameter identification technique were more accuratc than the results obtained from the other procedures. Besides, the technique has the advantages of no need to know the metal oxide surge arresters physical characteristics and no use manual procedures, based on try and error, to adjust the arrester model parameters.

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandro Mauro Ferrari.pdf: 886020 bytes, checksum: ec94448f4bc16637ece24e7e52e125c9 (MD5) Previous issue date: 2006-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work are developed two on-line identification methods for three-phase induction motors based on discrete models obtained when we consider continuous systems excited by sinusoidal signals. The first method uses the discrete model of the homopolar machine in the stationary frame to estimate the stator resistance and the stator dispersion inductance and the discrete model of the linear system existent among the stator flux and current in the rotor frame to estimate all the electric parameters of the motor. The second method, besides this last model, presupposes to estimate the stator resistance with DC excitation added to the supply voltage of the motor and the knowledge of the motor class, in order to estimate the other electric parameters through classical methods of least squares parameters estimation. The two methods presuppose the estimate of the rotor frame signals from measurements of stator currents in the stationary frame and measurement of the rotor angular velocity. Simulation and experimental results illustrate the proposed methods. / Neste trabalho são desenvolvidos dois métodos on-line para identificação do motor de indução trifásico baseados em modelos discretos obtidos ao se considerar sistemas contínuos excitados por sinais senoidais. O primeiro método utiliza o modelo discreto da máquina homopolar no referencial estacionário para estimar a resistência estatórica e a indutância de dispersão de estator e o modelo discreto da relação linear existente entre o fluxo estatórico e a corrente estatórica no referencial que gira com o rotor para a obtenção dos demais parâmetros elétricos. No segundo método, além deste último modelo, pressupõe-se a estimação da resistência de estator através do acréscimo de excitação C.C. à tensão bifásica de alimentação do motor. A obtenção dos demais parâmetros elétricos é realizada através de métodos clássicos de Mínimos Quadrados, sendo necessário o conhecimento da classe do motor. Os dois métodos pressupõem a estimação dos sinais no referencial que gira com o rotor a partir das medidas de correntes de estator no referencial estacionário e da medição da rotação do motor. Resultados de simulação e experimentais ilustram a metodologia proposta.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The joining of metals is often associated to metallurgical problems. Specifically, metallurgical transformations in the HAZ (Heat Affected Zone) can occur, what lead to undesirable microestructural changes. The HAZ is a difficult region for studying due to its small dimensions and high thermal gradientes. Thus, in order to overcome this limitation of the HAZ study, there are in the literature different proposes of HAZ-simulator machines (physical simulation), which uses the Joule effect for heating specific coupons that cool down by conduction and convection. This approach intends to simulate the thermal cycle in a real HAZ obtained in a real welding. However, the use of traditional coupons with cylindrical geometry presents restrictions of portraying the real case, i.e., the welding. In the cylindrical geometry option, the obtained thermal cycles do not present temperature gradients closer to the ones in real weldments. Hence, to overcome this limitation, finite elements modeling was carried out and different coupon geometries were simulated. The objective is to reach thermal cycles as close as possible to the ones obtained in a real situation, for a subsequent physical simulation. This approach showed proper and the physical and numerical present coherent results. The next step is the physical simulation validation by comparing to real weldments. This would be the most intuitive way. However, it was proposed to conduct this validation by determining CCT (Continuous Cooling Transformation) diagrams. This approach has the advantage of reaching important technological results at the same time of validating the physical simulation, since CCD diagrams dedicated to welding are very difficult to find in literature. It is possible to concluded that the physical simulation does represent the HAZ and can be used to build up CCT diagrams / Freqüentemente a união de materiais metálicos está associada a problemas metalúrgicos. Especificamente, podem ocorrer modificações metalúrgicas na ZAC (zona afetada pelo calor), levando a alterações microestruturais não adequadas. Contudo esta é uma região de difícil estudo devido a sua pequena dimensão e grandes gradientes térmicos. Assim, a fim de superar esta limitação com relação ao estudo da ZAC, existem na literatura proposições de máquinas de simulação física, que fazem uso do Efeito Joule para o aquecimento de determinados corpos de prova, que se resfriam por condução e convecção, de forma a simular o ciclo térmico obtido por soldagem real. Entretanto, o uso de corpos de provas cilíndricos apresenta restrições em retratar o caso real. Nesta opção de geometria cilíndrica, os ciclos térmicos não apresentam gradientes de temperatura que sejam fiéis àqueles encontrados em uma soldagem. Desta forma, foram realizadas simulações numéricas em elementos finitos, variando-se a geometria dos corpos de prova, de forma a obter ciclos térmicos o mais próximos da realidade para uma posterior simulação física. Esta abordagem de variação da geometria do corpo de prova calculada via simulação numérica mostrou-se adequada, onde os resultados obtidos pela simulação física e numérica mostraram-se coerentes. Como forma de validar os resultados finais obtidos via simulação física, ao invés de se conduzir soldagens reais, o que seria mais intuitivo, optou-se pelo levantamento de Diagramas CCT (Transformação em Resfriamento Contínuo) dedicados à soldagem. Este direcionamento tem a vantagem de se, concomitantemente à validação da simulação física, atingir resultados tecnologicamente muito importantes que são as curvas CCT de difícil acesso na literatura. Conclui-se pela viabilidade da simulação física em retratar a ZAC e pela viabilidade em se conseguir Diagramas CCT para soldagem. / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Farid Amate.pdf: 1076998 bytes, checksum: 7c54d6bc2833288f1945368aa6976936 (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In industrial processes, where parameters estimation and standard recognition are desired, digital filters technology is used to do estimation. The digital filter is responsible for prediction and filtering process. Then, the filter behavior can be analyzed based on performance, gains and others variables linked to the specified model. However, to obtain trusty variables and data to estimate the process in question, a model that represents well the physics plant is needed. To do this, are applied techniques based on Systems Identification where we obtain the ARX, ARMAX, Output-Error and Box-Jenkins models of the electrolytic pot. Results, validation and their analysis, applied in standard recognition, using different structures are presented. / Em processos industriais, onde deseja-se a estimação de parâmetros e reconhecimento de padrões, utiliza-se da tecnologia de filtros digitais para tal fim. O filtro digital é responsável pelo processo de predição e filtragem. Assim, pode-se fazer uma análise do comportamento do filtro baseada no desempenho, ganhos e outras variáveis ligadas ao modelo especificado. Porém, para obtenção de variáveis e dados confiáveis para estimar-se o processo em questão, necessita-se de um modelo que represente bem a planta física. Para isto, são aplicadas técnicas baseadas em Identificação de Sistemas, onde são obtidos os modelos ARX, ARMAX, Output-Error e Box-Jenkins da cuba eletrolítica. São apresentados os resultados, validações dos modelos e análise dos mesmos, aplicados ao reconhecimento de padrões, utilizando-se diferentes estruturas.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freud Sebastian Bach Carvalho Lima.pdf: 1668786 bytes, checksum: 953b0905b2e9bcd1cefb5702b8c6b362 (MD5) Previous issue date: 2011-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In activated sludge systems, the dissolved oxygen is used by microorganisms to decompose organic matter and treatment of wastewater. In these systems the dynamics of dissolved oxygen has been seen as the main source of information to obtain online information about the treatment process. Thus, the development of an appropriate model for the dynamics of dissolved oxygen and estimation of the parameters of this model can improve the quality of the estimates of process parameters and, consequently, the measurement system. In this study, a model of the bench-scale reactor is developed considering the dynamics associated with the operation of the aeration system and the dissolved oxygen sensor. The aeration system consists of air pumps with two operating states: on or off, and dissolved oxygen measurement is made by electrochemical cell based on Clark. Approach was used identification systems in continuous time and state variable filters with the least squares estimator for estimating the parameters of the model developed. Simulations and experimental results, using a bench scale reactor developed in the laboratory, are presented to illustrate the proposed model. / Em sistemas de lodo ativado, o oxigênio dissolvido é utilizado por microorganismos para decomposição de matéria orgânica e tratamento de água residuárias. Nestes sistemas, a dinâmica de oxigênio dissolvido tem sido vista como a principal fonte de informação para obtenção de informações online sobre o processo de tratamento. Com isso, o desenvolvimento de um modelo apropriado para dinâmica do oxigênio dissolvido e a estimação dos parâmetros deste modelo, pode melhorar a qualidade das estimativas dos parâmetros do processo e, consequentemente, do sistema de medição. No presente trabalho, um modelo do reator em escala de bancada é desenvolvido considerando as dinâmicas relacionadas com a operação do sistema de aeração e com o sensor de oxigênio dissolvido. O sistema de aeração é composto por bombas de ar com dois estados de operação: ligada ou desligada, e a medição de oxigênio dissolvido é realizada por sensor eletroquímico baseado em célula de Clark. Usa-se abordagem de identificação de sistemas em tempo contínuo e filtros de variável de estado junto com o estimador dos mínimos quadrados para estimação dos parâmetros do modelo desenvolvido. Simulações e resultados experimentais, utilizando um reator em escala de bancada desenvolvido no laboratório, são apresentados para ilustrar o modelo proposto.