Orientador: José Renato Zanini / Banca: Antônio Carlos Barreto / Banca: Tarlei Arriel Botrel / Banca: Luiz Carlos Pavani / Banca: Antônio Sergio Ferraudo / Resumo: Os hidrociclones são equipamentos amplamente utilizados pela indústria em processos envolvendo separação sólido-líquido, porém, ainda, pouco divulgados na agricultura irrigada brasileira. Buscou-se neste trabalho determinar a perda de carga e avaliar o desempenho de um hidrociclone de geometria "Rietema" como pré-filtro de partículas sólidas. Os testes foram realizados no Centro Federal de Educação Tecnológica de Uberaba - MG - Brasil utilizando um hidrociclone de geometria "Rietema". Este equipamento possui um diâmetro de 19,20 cm na parte cilíndrica e opera com vazões variando entre 10 m3 h-1 e 27 m3 h-1. Os materiais particulados usados em suspensão foram: solo franco-argiloso e areia de rio. Os resultados mostraram que a perda de carga máxima média foi de 52 kPa e 47 kPa para as suspensões aquosas de areia e solo, respectivamente. Seu melhor desempenho ocorreu operando com suspensão aquosa de areia, apresentando eficiência total de 92,31% para a vazão de 26,97 m3 h-1. Dentre as conclusões pode-se inferir que o equipamento avaliado é eficiente para remoção de partículas de areia, podendo ser utilizado como pré-filtro em sistemas de irrigação. / Abstract: The hydrocyclones are equipments widely used by industry in cases involving solid-liquid separation, but still, little reported in brazilian irrigated agriculture. The proposal of this research was to determining the head loss and evaluate the performance of a hydrocyclone of geometry "Rietema" as a pre-filter of solid particles. The tests were performed in the Centro Federal de Educação Tenológica de Uberaba - MG - Brazil using a hydrocyclone of Rietema geometry. This equipment has a diameter of 19.20 cm at the cylindrical part and operates with flows ranging between 10 m3 h-1 and 27 m3 h-1. The materials used in particulate suspension were: clay loam soil and sand from river. The results showed that the average maximum head loss was 52 kPa and 47 kPa of aqueous suspensions of sand and soil, respectively. Its best performance occurred operating with slurry of sand, presenting total efficiency of 92.31% for flow rate of 26.97 m3 h-1. Among the conclusions can be inferred that the equipment is judged effective at removing particles of sand and can be used as pre-filter in irrigation systems. / Doutor

Orientador: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Olivio Carlos Nascimento Souto / Resumo: O acelerado desenvolvimento da eletrônica de potência vem desencadeando uma série de transformações no sistema elétrico, sendo possível destacar a constante alteração da natureza das cargas consumidoras, a proliferação da co-geração e o peso crescente de questões ambientais relacionadas à questão da geração. Grande parte das cargas atuais é composta por dispositivos não-lineares que, por muitas vezes, são a causa de problemas relacionados à qualidade da energia elétrica. Considerando a variedade da distribuição sequencial das harmônicas de corrente na utilização dos filtros passivos, destacam-se os filtros e bloqueadores eletromagnéticos, os quais têm merecido especial atenção devido à sua robustez e baixo custo de implantação. Este trabalho está particularmente direcionado à investigações relacionadas ao uso desses dispositivos que possibilitam uma atenuação do fluxo das principais componentes harmônicas que compõe as distorções harmônicas de sequência zero. Neste contexto, esta dissertação apresenta contribuições inéditas relacionadas com o desenvolvimento de modelos matemáticos no domínio da frequência para bloqueadores eletromagnéticos, e um estudo de modelos matemáticos para filtros eletromagnéticos, compondo então, o aqui denominado supressor eletromagnético de componentes de sequência zero. Apresenta-se ainda, a utilização de metodologias para análise de desempenho baseado no comportamento das componentes harmônicas sequenciais. É estabelecida uma base comparativa de natureza experimental que possibilita a avaliação do desempenho e da aderência do modelo proposto. São utilizados protótipos de baixa potência de um filtro e um bloqueador, ambos eletromagnéticos, construídos a partir de análises teóricas. Os modelos desenvolvidos são utilizados na composição de um aplicativo computacional para análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The accelerated development of power electronics has promoted a series of changes in the electrical system, so it is possible to highlight the constant changing of consumer loads, the proliferation of co-generation and the growing importance of environmental issues related to generation. Much of the current loads are composed of non-linear devices which, in many cases are the cause of problems related to power quality. Considering the sequential distribution variety of harmonic currents in the use of passive filters, highlight the electromagnetic filters and blockers, which have received special attention due to its robustness and low cost of deployment. This work is particularly directed to investigations related to the use of these devices which enable an attenuation of the flow of the principal harmonic components that compound the zero-sequence harmonic distortion. In this context, this work presents unedited contributions related to the development of mathematical models in the frequency domain for electromagnetic blocking, and a study of mathematical models of electromagnetic filters, making then, the here called electromagnetic zero-sequence components suppressor. It presents also, the use of methodologies for performance analysis based on the sequential behavior of harmonic components. It is established a comparison basis of experimental nature that enables the performance and adherence analysis of the model. Are used a low-power prototypes of a filter and a blocker, both electromagnetic, constructed from theoretical analysis. These models are used in the composition of a software for performance analysis and optimal project of harmonic filtering systems. This tool allows an individualized and systematic investigation of the electrical system behavior for distinct harmonic sequence components. Thus, through a detailed investigation it is possible to identify appropriated actions... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: O controle de plantas daninhas constitui um dos principais desafios no cultivo de área agrícolas. Quando presentes em quantidades descontroladas, estas plantas geram a diminuição na produtividade e ocasionam perdas significativas e indesejáveis. As perdas, aliadas ao alto custo de controle, motivam o desenvolvimento de ferramentas no auxílio a tomada de decisão, como mapas da distribuição de daninhas, visando o manejo localizado de herbicidas. Neste trabalho, considera-se a aplicação de um modelo espaço-temporal para a construção de mapas da distribuição de sementes de plantas daninhas em uma área agrícola de plantação de milho (Zea mays). Foram analisados dados reais, para as espécies Digitaria ciliaris, Euphorbia heterophilla L., Cenchrus echinatus L. e Bidens Pilosa L. e tamb'em dados simulados. O modelo envolve a combinação de estimação por krigagem e o filtro de Kalman. / Abstract: The control of weeds is a major challenge in cultivation of agricultural areas. When present in uncontrolled quantities, these plants generate a decrease in productivity and cause significant and undesirable losses. The losses, combined with the high cost of control, motivate the development of tools to aid in taking decision, as maps of distribution of weed, to located handling of herbicides. In this work, was considered the application of a spatial-temporal model for construction of distribution maps of seed weeds in an agricultural area of corn plantation (Zea mays). Were analyzed real data, for the species Digitaria ciliaris, Euphorbia heterophilla L., Cenchrus echinatus L. and Bidens Pilosa L., and also simulated data. The model involves a combination of kriging estimation and Kalman filter. / Orientador: Maurílio Boaventura / Coorientador: Vilma Alves Oliveira / Banca: Geraldo Nunes Silva / Banca: Paulo Estevão Cruvinel / Mestre

Orientador: Germano Francisco Biondi / Resumo: O crescimento da população urbana tem produzido um aumento progressivo de resíduos sólidos, que após sofrerem vários processos de desinfecção denominam-se biossólidos. Esta massa orgânica pode ser destinada a diversas finalidades, inclusive como fertilizante agrícola. Entretanto, a disposição deste material deve seguir padrões de qualidade, por apresentar organismos nocivos aos homens e animais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de ovos de Taenia sp em lodo de esgoto, previamente tratado em sistema de digestão anaeróbia do tipo Reator Anaeróbio de Lodo Fluidizado (RALF). As amostras de lodo de esgoto foram colhidas na unidade Aero Rancho de Tratamento de Esgoto (ETE) Águas Guariroba, em Campo Grande-MS. O experimento foi dividido em duas fases. Na primeira etapa foram avaliados diferentes tipos de materiais para a escolha do filtro, que possibilitasse a passagem de ovos de Taenia saginata diluídos em água destilada e em lodo líquido. O filtro que melhor se adequou ao experimento foi o Papel higiênico fino folha única. As amostras de lodo de esgoto foram colhidas nos dias 1 (líquido), 15 e 30 (sólido). O lodo colhido foi dividido em alíquotas e filtrado no Papel higiênico fino folha única. Após centrifugação foram avaliadas três lâminas do sedimento por amostra. Os ovos de helmintos foram classificados pelo seu gênero, segundo sua morfologia similar. Foram encontrados ovos com morfologia similar a de ovos de ancilostomídeos, ascarídeos e estrongilídeos em todas as colheitas. Os ovos de Taenia sp, Trichuris, Dipylidium e Strongyloides foram encontrados somente em uma das colheitas. O número de ovos de nematóides prevaleceu sobre os de cestóides. Foram listados ainda, outros organismos como, ácaros, coccídeos, larvas de nematódeos mortas e vivas, leveduras, oocisto e organismos de vida livre. A quantidade de ovos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The urban population growth have been produced a progressive increase of solid residue that after being through many treatment process is called biossolid. This organic mass can be destination to many use, specially as agricultural fertilizer. However, the disposal of this material must follow some quality standard, for presents harmful organisms to men and animals. The objective of this work was to evaluate the Taenia sp eggs in sewage sludge, previously treated in anerobic digestion process like anaerobic liquid fluid reactor (RALF). The solid sludge samples were collected at the Aero Rancho unit of sludge treatment - Águas Guariroba in Campo Grande, MS. The experiment was devided in two phases. In the first phase were evaluate different kinds of materials to choose the filter, which permit to filter the Taenia saginata eggs diluted with distilled water and in liquid sludge. The filter that better adapted in the experiment was the fine toilet paper one sheet. The sewage sludge samples were collected in the days one (liquid), 15 and 30 (solid). The sludge collected were divided in aliquot and filtered with fine toilet paper one sheet. After, centrifuged it was evaluated three sheet from the sediment for sample. The helminth eggs were classified for their genera, like their similar morphology. There were ancilostomideos, ascarídeos and estrongilídeos eggs in all collect. Eggs of Taenia sp, Trichuris, Dipylidium and Strongyloides were founded only in one of the collects. The nematodes eggs prevailed on the cestodes. Still were listed another organisms as acaros, leavenings, larvae organisms alive and dead, oocists and others organisms. The amount of helminth eggs were varied, indicating the necessity of the sewage sludge pass trough other complementary treatments process, like been revolved and storage for longer period of time. Concluded that the fine... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Orientador: João Francisco Galera Monico / Banca: José Tadeu Garcia Tommaselli / Banca: Edvaldo Simões da Fonseca Júnior / Resumo: Dados de receptores GPS de dupla freqüência são, em geral, processados utilizando a combinação ion-free, o que permite eliminar os efeitos de primeira ordem da ionosfera. Porém, os efeitos de segunda e terceira ordem, geralmente, são negligenciados no processamento de dados GPS. Nesse trabalho, esses efeitos foram levados em consideração no processamento dos dados. Foram investigados os modelos matemáticos associados a esses efeitos, as transformações envolvendo o campo magnético da Terra e a utilização do TEC advindo dos Mapas Globais da Ionosfera ou calculados a partir das pseudodistâncias. Numa outra investigação independente, os efeitos residuais de primeira ordem da ionosfera, resultantes da dupla diferença da pseudodistância e da fase da onda portadora, foram considerados como incógnitas no ajustamento. Porém, esses efeitos residuais foram tratados como pseudo-observações, associados aos processos aleatórios random walk e white noise e, adicionados ao algoritmo de filtro de Kalman. Dessa forma, o modelo matemático preserva a característica de número inteiro da ambigüidade da fase, facilitando a aplicação de algoritmos de solução da ambigüidade, que no caso desse trabalho, utilizou-se o método LAMBDA. Para o caso da consideração dos efeitos de segunda e terceira ordem da ionosfera, foram realizados processamentos de dados GPS envolvendo o modo relativo e o Posicionamento por Ponto Preciso. Os resultados mostraram que a não consideração desses efeitos no processamento dos dados GPS pode introduzir variações da ordem de três a quatro milímetros nas coordenadas das estações. / Abstract: Data from dual frequency receiver, in general, are processed using the ion-free combination that allows the elimination of the first order ionospheric effects. However, the second and third order ionospheric effects, generally, are neglected in the GPS data processing. In this work, these effects were taken into account in the GPS data processing. In this case, it was investigated the mathematical models associated with the second and third order effects, the transformations involving the Earth magnetic field and the use of TEC from Ionosphere Global Maps or calculated from the pseudoranges. The first order ionosphere residual effects, resulting from pseudorange and phase double difference, were taken into account as unknown in the adjustment. However, these effects were treated as pseudo-observables and it was associated with the random process random walk and white noise and added to the Kalman filter algorithm. Therefore, the mathematical model preserves the phase ambiguity "integerness", facilitating the application of ambiguity resolution approaches, which in the case of this work, it was used the LAMBDA method. / Mestre

Orientador: Maurílio Boaventura / Banca: Adilson Gonzaga / Banca: Eliana Xavier Linhares de Andrade / Resumo: Neste trabalho propõe-se um filtro mediano seletivo e um filtro híbrido para eliminação de ruído impulsivo em imagens digitais monocromáticas. O primeiro é baseado em uma modificação do filtro mediano por meio de um detector de ruído impulsivo. O segundo é obtido combinando-se o filtro mediano seletivo com um modelo de retoque digital. A remoção de ruído impulsivo em uma imagem colorida é realizada por meio da extensão dos filtros propostos para cada canal de cor da imagem. Os experimentos realizados indicam que os métodos propostos são eficazes na restauração de imagens com grandes densidades de ruído. / Abstract: In this paper a selective median filter and a hybrid filter for removing impulsive noise in digital grayscale images are proposed. The first is a median filter modification based on impulsive noise detector. The second is obtained by combining the selective median filter with a digital inpainting model. The noise removal in color image is obtained by extending the proposed filters for each color channel of the image. The experiments indicated that the proposed methods are powerful in restoring images with high densities noise. / Mestre

Orientador: João Frnacisco Galera Monico / Banca: Paulo de Oliveira Camargo / Banca: Leonardo Castro de Oliveira / Nesta dissertação investiga-se o Posicionamento por Ponto Preciso (PPP), nos modos estático e cinemático, utilizando o Filtro de Kalman Estendido. Foram corrigidos os erros devido aos efeitos da refração troposférica, relatividade, movimento de rotação da Terra, variações das marés terrestres, correção do centro de fase da antena do satélite e fase Wind- up. Os efeitos devido à ionosfera foram minimizados através da combinação linear Ion-Free. A perda de ciclo foi detectada através da combinação linear widelane, envolvendo as duas observáveis: fase da onda portadora e pseudodistância. Quando a perda de ciclo é detectada, uma nova ambigüidade é inicializada no lugar da antiga. As implementações foram realizadas no software FILTER_FCT, em desenvolvimento na FCT/UNESP, o qual processava apenas a pseudodistância. Visando mostrar a acurácia que pode ser obtida com o PPP, foram realizados três experimentos: PPP no modo estático, PPP estático simulando o modo cinemático e PPP cinemático. No primeiro e no segundo experimentos foram utilizados dados das estações GPS: PPTE, VICO, RIOD e FORT, pertencentes à Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC), e da estação FRDN, localizada em Fredericton, no Canadá. No terceiro experimento foram utilizados dados do receptor GPS a bordo do satélite CHAMP. No PPP estático, utilizou-se como estratégia de processamento a modificação da variância das coordenadas e do relógio do receptor na matriz de variância-covariância do Filtro de Kalman Estendido. Verificou-se uma discrepância em relação às coordenadas consideradas verdadeiras na ordem de decímetros, com exceção das estações VICO e RIOD, que foram da ordem de centímetros. / In this dissertation the Precise Point Positioning (PPP), in static and kinematic modes, using Extended Kalman Filter is investigated. The errors due to troposphere refraction, relativity, movement of Earth's rotation, tide loading, satellite antenna phase center offset and phase wind-up were corrected. The effects due to ionosphere were minimized through the Ionospheric-Free linear combination. The widelane combination, involving phase and pseduorange, was used to detect cycle slips. When a cycle slip is detected, a new ambiguity is initialized in the place of the old one. The implementations were accomplished in the FILTER_FCT software. To show the accuracy in the PPP, three experiments were accomplished: PPP in the static mode, PPP in the static mode simulating the kinematic mode and PPP in kinematic mode. In the first and second experiments, data from PPTE, VICO, RIOD and FORT stations belonging to Brazilian Network for Continuous Monitoring (RBMC), and FRDN station located in Fredericton, Canada, were used. In the third experiment data from a GPS receiver on board of the CHAMP satellite were used. In static PPP, the modification of the coordinates variance and the receiver clock was used as processing strategy. The discrepanc ies obtained in the static positioning were on the order of decimeters, except for VICO and RIOD stations where they were on the order of centimeters. When the clock receiver variance was increased from (3.300)ø mø to (10.000)ø mø , the values of the discrepancies also increased, on the order of centimeters. Then, there is influence of the receiver clock variance in the estimated coordinates. The residual part of the tropospheric effects was estimated with the introduction of a scale factor in the processing. / Mestre

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: Valder Steffen Júnior / Resumo: Neste trabalho desenvolveram-se metodologias de diagnóstico de falhas utilizando observadores de estado do tipo Filtro de Kalman, nas quais, as entradas para os observadores são identificadas utilizando as funções ortogonais de Fourier, Legendre e Chebyshev. Um tipo de observador denominado Proporcional-Integral é apresentado para a identificação de entradas desconhecidas. Este observador consegue estimar, sob certas condições, as entradas e ou distúrbios presentes no sistema e essas entradas são utilizadas para a diagnose de falha utilizando um observador do tipo Filtro de Kalman. Também é apresentado o desenvolvimento de uma metodologia de identificação de parâmetros bem como das forças de excitação, através das funções ortogonais, utilizando somente a resposta. Apresentam-se resultados obtidos por meio de simulações computacionais e realizados experimentalmente numa bancada de teste pertencente ao laboratório de vibrações mecânicas do Departamento de Engenharia Mecânica de Ilha Solteira. / Abstract: In this work a methodology for fault diagnosis of mechanical systems was developed by using Kalman Filter state observes, in which the input of the observers are identified by using Fourier, Legendre and Chebyshev orthogonal functions. A proportional-integral observer is presented to the unknown input identification. This observer is able to find the unknown inputs of the system and these inputs are used to fault detection purposes by using a Kalman Filter Observer. The methodology for the identification of system parameters and excitation forces by using only the response of the system, through orthogonal functions. The methodology developed is applied to a mechanical structure containing vibrating tables, in the Mechanical Vibrations Laboratory, at Unesp, Ilha Solteira. / Mestre

Orientador: Luiz de Paula do Nascimento / Banca: João Antonio Pereira / Banca: Kátia Luchese Cavalca Dedini / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma análise teórica do desempenho de um sistema de controle ativo de vibrações de rotores utilizando mancais magnéticos. Trata-se de uma alternativa de controle ativo de vibrações de rotores onde um sistema adaptativo "feedforward" é empregado sobreposto ao sistema de controle "feedback" dos mancais magnéticos. O desempenho de algumas arquiteturas de controle, tanto em termos de vibração global como em vibração local do rotor, foi analisado dando ênfase na variação do ganho proporcional e derivativo do controlador PID, que compõe o circuito de controle do mancal magnético ativo. Também foi analisado o efeito da posição e do número de sensores de erro, bem como o efeito do mancal atuador utilizado, sobre o desempenho das estratégias de controle. O sistema de controle foi aplicado em um modelo teórico de rotor desenvolvido pelo método da matriz de impedância. / Abstract: In this work a theoretical analysis of the performance of a system which actively controls vibrations of rotors using magnetic bearings is presented. The proposed system of control is an alternative of active control of rotor vibrations in which an adaptive feedforward system superimposed on the feedback control system of the magnetic bearings is used. The performance of some control architectures was analyzed, in terms of global vibration as in terms of local vibration of the rotor, giving emphasis in the variation of the proportional and derivative gain of the PID controller of the control circuit of the active magnetic bearings. Furthermore, the performance of the vibration control system was analyzed considering the effect of the number and position of the error sensors, as well as the effect of the magnetic bearing employed as actuator. The control system was applied in a theoretical rotor model developed by the matrix impedance method. / Mestre