Este trabalho aborda a questão da determinação dos parâmetros estruturais para o modelo ARMAX, aplicável a sistemas lineares, univariáveis e invariantes no tempo. De início, passa-se revista a teoria da identificação de sistemas lineares, onde os métodos mais significativos de estimação de parâmetros são considerados. A seguir, os métodos existentes de determinação de parâmetros estruturais são analisados, de onde se extrai o mais adequado, considerando-se critérios bem definidos. Este é, então, generalizado e aplicado a uma série de sistemas simulados, com o objetivo de se determinar suas características funcionais de desempenho. Diversos resultados provenientes de simulações são apresentados ao longo do trabalho, assim como, ao término, um roteiro contendo sugestões de tópicos a serem objeto de pesquisas futuras.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T03:49:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T17:01:49Z : No. of bitstreams: 1 84773.pdf: 3589072 bytes, checksum: b151410193bb30f5ababa39ebe3c2440 (MD5) / A presente dissertação aborda o desenvolvimento de um pacote computacional voltado à identificação de sistemas, o ISAC - Identificação de Sistemas Assistida por Computador. O programa abrange sistemas monovariáveis, lineares ou linearizáveis em torno de um ponto de operação, englobando rotinas para a execução das principais etapas relacionadas ao procedimento de identificação, entre as quais pode-se citar: geração de sinais (1); simulação de sistemas(2); identificação (3) e validação(4) de modelos; análise e tratamento de sinais (5), e pré-determinação de ordem de modelos (6). No módulo de identificação o programa dispõe de algoritmos estatísticos (mínimos quadrados simples, mínimos quadrados generalizados, variáveis instrumentais, e método da matriz estendida), do método da correlação e de métodos graficos para sistemas de primeira, segunda e alta ordem. O desenvolvimento do ISAC baseia-se numa estrutura modular, sendo definida uma base de dados para interface entre os seus diversos módulos, permitindo-se a expansão do programa e a inclusão de novos algoritmos. Na interface com o usuário, foi desenvolvido um ambiente de alto nível,sendo considerada uma estrutura de menus para o controle do programa, a entrada de parâmetros e a apresentação de resultados em janelas, funções de auxílio ao usuário, e rotinas gráficas.

Nas últimas décadas, a utilização de dispositivos móveis tem aumentado signi cativamente devido a sua principal característica, a mobilidade, que é obtida com o auxílio de uma fonte de energia denominada bateria. No projeto de dispositivos portáteis, o tempo de vida das baterias é considerado uma das características mais importantes, pois informa a quantidade de tempo que o dispositivo permanecerá operacional sem a necessidade de ligá-lo a uma fonte de alimentação externa. Neste contexto, é importante possuir algum método capaz de predizer o tempo de vida das baterias e, consequentemente, do sistema alimentado por elas. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo matem ático que realiza a predição do tempo de vida de baterias, utilizadas em dispositivos móveis, através da teoria de Identi cação de Sistemas. Para a realização da modelagem foram utilizados dados experimentais coletados de uma plataforma de testes considerando uma bateria de Lithium-Ion, modelo BL-5F, presente em telefones celulares Nokia modelo N95. Os modelos foram implementandos computacionalmente no software Matlab com o auxílio da caixa de ferramentas denominada Ident. O modelo identi cado pertence a estrutura de modelos paramétricos lineares e é do tipo Auto-Regressivo com entradas eXternas (ARX) em tempo discreto. Em um segundo momento este modelo ARX em tempo discreto é convertido para tempo contínuo utilizando o discretizador Tustin. Por m, os modelos ARX em tempo discreto e em tempo contínuo são comparados com o modelo de Rakhmatov e Vrudhula, que é o modelo analítico de alta acurácia encontrado na literatura para predição do tempo de vida de baterias utilizadas em dispositivos móveis. A partir dos resultados das simulações constatou-se que o modelo ARX, em tempo discreto, é o mais acurado, quando comparado com o modelo de Rakhmatov-Vrudhula, apresentando um erro médio de 3, 39%. / 95 f.

RIBEIRO, L. N. On Supervised multilinear filtering: applications to system identification and antenna beamforming. 2016. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-25T19:02:04Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_lnribeiro.pdf: 4353671 bytes, checksum: 3e2f82deacd3c88516976116873a34e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T17:36:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_lnribeiro.pdf: 4353671 bytes, checksum: 3e2f82deacd3c88516976116873a34e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T17:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_lnribeiro.pdf: 4353671 bytes, checksum: 3e2f82deacd3c88516976116873a34e5 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Linear filtering methods are well known and have been successfully applied to many engineering problems. However, they become unpractical when the parameter space is very large. The recently proposed assumption of system separability allows the development of computationally efficient alternatives to classical filtering methods in this scenario. In this work, we show that system separability calls for multilinear system representation and filtering. Based on this parallel, the proposed filtering framework consists of a multilinear extension of the classical Wiener-Hopf (WH) filter that exploits the separability property to solve the supervised multilinear filtering problem. System identification and antenna beamforming computer simulations were conducted to assess the performance of the proposed method. Our numerical results show our approach has smaller computational complexity and that it provides better estimation accuracy than the classical WH filter, which ignores the multilinear system structure. / Métodos de filtragem linear estão bem estabelecidos e têm sido aplicados em diversos problemas de engenharia. Entretanto, eles tornam-se impraticáveis quando o espaço de parâmetros é grande. A recente hipótese de separabilidade de sistema permite o desenvolvimento de métodos computacionalmente eficientes neste cenário. Neste trabalho, nós mostramos que a separabilidade de um sistema leva à sua representação multilinear. Em vista disso, o método de filtragem proposto consiste em uma extensão multilinear do filtro de Wiener-Hopf (WH) clássico, que explora a separabilidade para resolver o problema de filtragem multilinear supervisionada. Simulações computacionais de identificação de sistemas e formatação de feixes de antenas foram realizadas para a avaliação do desempenho do método proposto. Nosso resultados numéricos mostram que nossa abordagem possui menor complexidade computacional e que ela fornece melhor acurácia de estimação que o filtro de WH clássico, que ignora a estrutura multilinear do sistema.

Orientador: Ilmar Ferreira Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Russo_FabioHildebrand_M.pdf: 7041459 bytes, checksum: df44fa753ac779d4a44fab5e294091ee (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A estabilidade de sistemas rotativos está intimamente relacionada com o tipo de acoplamento utilizado entre seus componentes rotativos e não rotativos. Os mancais são uma das principais partes estacionárias destes sistemas os quais definem sua faixa de estabilidade operacional. O objetivo desta pesquisa está em estudar um novo tipo de mancal, o qual possui uma lubrificação híbrida obtida através de injeção eletrônica de óleo na folga radial. A capacidade de se modificar as características do sistema através desta injeção são analisadas. Através do controle da pressão de injeção é possível atingir grandes variações das forças hidrodinâmicas ativas, as quais podem ser úteis para a redução da vibração em máquinas rotativas. Um modelo matemático é desenvolvido para este tipo especial de lubrificação, chegando-se à equação de Reynolds modificada. Esta é responsável por descrever a distribuição de pressão ao longo da superfície do mancal. Seus coeficientes dinâmicos também são determinados utilizando-se o método das pequenas perturbações, para o sistema rotor mancal em sua posição de equilíbrio. Com o auxílio da FAPESP construíu-se uma bancada de testes, a qual foi projetada durante um trabalho de iniciação científica [6], para estudar experimentalmente o comportamento deste tipo de mancal. Nesta bancada identificou-se seus coeficientes de rigidez e amortecimento, os quais foram comparados com os resultados obtidos teoricamente. Destas análises é possível observar que se consegue variar os coeficientes de rigidez do mancal utilizando-se a lubrificação híbrida. Com relação às propriedades de amortecimento, melhores investigações teóricas podem ser realizadas a fim de se ter uma melhor explicação das discrepâncias encontradas entre a teoria e o experimento / Abstract: The stability of rotating machines is strongly related to the type of coupling between the rotating and stationary parts. The bearings are one of the most important stationary part for defining the operational stability range of such a kind of machines. The goal of this research work is to study a new type of hydrid lubrication, where the oil is electro nically injected into the bearing gap. The feasibility of infiuencing the static behaviour of hydrodynamic forces by means of such oil injection is investigated. The oil injection into the bearing gap is made by two mechanisms of lubrication: the conventional hydrodynamic lubrication and through orifices distributed along the bearing surface (active lubrication in the radial direction). By controlling the pressure of the oil injection, it is possible to get large variations in the active hydrodynamic forces, that can be useful for reducing vibrations in rotating machines. The mathematical model for this special kind of lubrication is developed. The so called modified Reynolds equation is achieved for describing the pressure distribution along the bearing surface. Afterwards the dynamic coefficients of the bearing are determined by means of the perturbation method around the equilibrium position of the rotor-bearing system. A test rig, which was designed in another research [6], and had the financial support of FAPESP, was used to investigate the experimental behaviour of hybrid tilting-pad jour nal bearings. In this work an identification procedure is also implemented for obtainning its damping and stiffness coefficients. Theoretical and experimental results regarding to such coefficients are compared. It can be concluded that it is possible to change stiffness properties of bearings while hybridly lubricated. Related to damping properties fur ther theoretical investigations should be carried out in order to explain the discrepancies between theory and experimento / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:23:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239916.pdf: 3654550 bytes, checksum: 1f92a33f550052df2da52c8f278794e3 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e os testes de um protótipo de sistema de gerenciamento eletrônico e de um ambiente de calibração para motores mono-cilíndricos de pequeno porte (com potência nominal inferior a 20kW). O trabalho foi realizado visando a atender o requisito de redução dos custos associados à implantação de sistemas de gerenciamento para substituição dos carburadores em motores dessa classe. As soluções tecnológicas adotadas utilizam componentes de baixo custo e com pronta disponibilidade no mercado brasileiro. Foi desenvolvido o sistema de gerenciamento junto com as adaptações necessárias em um motor de teste, assim como o ambiente de para sua calibração. O ambiente é composto por uma bancada de testes e um sistema de aquisição de dados desenvolvido para a aplicação. Foram realizados ensaios para coleta de dados e avaliação do comportamento do motor e do sistema de gerenciamento. A partir desses dados, o comportamento do motor foi aproximado pela identificação de modelos lineares com estrutura fixa e valores de parâmetros variáveis do tipo gain scheduling. A modelagem de algumas variáveis do motor é suficientemente encorajadora para o uso de sensores por software, dispensando o uso de sensores reais e reduzindo o custo de implantação de tal sistema.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-09T21:40:22Z No. of bitstreams: 1 2017_LuisaSantiagoContreirasBritodaSilva.pdf: 4732963 bytes, checksum: ed2a7969fde70fe3b2349be5930d780e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-13T19:47:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LuisaSantiagoContreirasBritodaSilva.pdf: 4732963 bytes, checksum: ed2a7969fde70fe3b2349be5930d780e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T19:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LuisaSantiagoContreirasBritodaSilva.pdf: 4732963 bytes, checksum: ed2a7969fde70fe3b2349be5930d780e (MD5) Previous issue date: 2018-03-13 / Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / A dinâmica entre a PA e a FC é de malha fechada, na qual a PA influencia a FC através do baroreflexo e a FC influencia a PA através da dinâmica circulatória. A respiração exerce uma influência direta sobre a FC que é mediada pelo SNA, chamada de acoplamento cardiorrespiratório (ACR), e também um efeito mecânico indireto mediado pelo baroreflexo. Enquanto análises espectrais univariáveis e bivariáveis podem ser usadas para avaliar esses mecanismos, são técnicas de malha aberta que são incapazes de diferenciar efeitos de retroalimentação dos efeitos de alimentação direta e também de separar o ACR das influências indiretas da respiração na FC. Para lidar com essas limitações, uma abordagem de identificação de sistemas foi aplicada. O CRSIDLab implementa três modelos: o modelo AR com entradas exógenas (ARX), o modelo de funções de base de Laguerre (FBL) e o modelo de funções de base de Meixner (FBM). As respostas ao impulso, que caracterizam a dinâmica entre cada par de variáveis, são calculadas a partir do modelo estimado. Esses modelos são capazes de isolar o ACR ao considerar ambos VPI e PAS como entradas e conseguem abrir a malha do baroreflexo computacionalmente pela imposição de atrasos entre a PAS e o IRR, caracterizando a resposta ao impulso do baroreflexo arterial (BRA). A partir dessas análises, não só o ganho em cada banda de frequência é fornecido através da transformada de Fourier da resposta ao impulso, mas também informações temporais como o atraso entre duas variáveis. Os resultados mostram que ficar de pé é acompanhado por uma supressão vagal e tom vascular simpático aumentado. Análises de correlação mostraram que as estimativas de ASR e SBR baseadas em análises espectrais não apresentam a mesma informação que as estimativas baseadas no modelo de ACR e BRA. As diferenças encontradas sugerem que as análises baseadas em modelo são efetivas em representar o ACR como uma medida dos efeitos diretos da respiração na FC e o BRA como expressão do baroreflexo independente da dinâmica circulatória. Assim, o CRSIDLab é uma ferramenta poderosa para a determinação não-invasiva de diferentes indicadores quantitativos do SNA. Os resultados mostram que os indicadores estimados refletem a fisiologia subjacente, pois ficar de pé é um estímulo simpático que deveria levar a supressão vagal, conforme observado. Os resultados obtidos também mostram que a abordagem de modelagem de sistemas multivariáveis pode fornecer importantes informações adicionais àquelas encontradas pelas abordagens espectrais mais tradicionais, podendo levar a indicadores quantitativos mais específicos do SNA. / The autonomic nervous system (ANS) controls the involuntary functions of the body and its imbalance has been linked to increased risk of cardiac mortality. Heart rate variability (HRV) analysis is usually employed as a non-invasive method for assessing ANS modulation. Traditional measures of HRV are based on the analysis of the beat-to-beat oscillations in heart rate (or its reciprocal, the interval between consecutive R waves on the electrocardiogram - RRI), since heart rate (HR) rhythm is a consequence of sympathetic and parasympathetic activity on the sinoatrial node of the heart. However, these oscillations in beat-to-beat HR are also influenced by mechanisms, such as baroreflex and respiratory sinus arrhythmia (RSA), that affect HRV. Therefore, in this work, a multivariate analysis of the cardiorespiratory system is used. This study consists of two parts: the development of the cardiorespiratory system identification lab (CRSIDLab), a Matlab graphical user interface that provides quantitative indicators of ANS activity from a multivariate system model analysis of cardiorespiratory data, followed by its application on data obtained from subjects in supine and standing postures, illustrating its capabilities. Electrocardiogram (ECG), continuous blood pressure (BP) and airflow were recorded from 23 subjects in supine and standing postures for 10 min and preprocessed on CRSIDLab. In this work the classical HRV and BP variability (BPV) analyses were performed though power spectral density (PSD) analysis of the RRI and the systolic BP (SBP), respectively. CRSIDLab implements three methods for spectral analysis: the Fourier transform, Welch method and AR model. All methods were used to calculate the power of the low frequency (LF: 0.04-0.15 Hz) and high frequency (HF: 0.15-0.4 Hz) bands, as the areas under the PSD curve. For the HRV, the LF/HF ratio was also calculated. Traditional baroreflex sensitivity (BRS) estimates were calculated from the relation between HRV and BPV in the LF and HF regions. Spectral transfer functions were estimated between SBP and RRI, characterizing baroreflex, and between instantaneous lung volume (ILV, derived from the airflow record) and RRI, characterizing RSA, or the effects of respiration on HR, for the determination of the LF and HF gains. BRS was estimated from the gains of the transfer function between SBP and RRI.The dynamics between BP and HR are closed-loop, where BP influences HR through baroreflex and HR influences BP through circulatory dynamics. Respiration has a direct influence on HR that is mediated through the ANS, called the respiratory-cardiac coupling (RCC), and also a mechanical indirect effect mediated through baroreflex. While univariate and bivariate spectral analyses can be used to assess these effects, they are open-loop techniques that are unable to differentiate feedforward from feedback effects and also to separate RCC from the indirect effects of respiration on HR. To address these limitations a system model identification approach was applied. CRSIDLab implements three types of models: the autoregressive with exogenous inputs (ARX) model, the Laguerre basis function (LBF) model, and the Meixner basis function (MBF) model. The impulse responses, which characterize the dynamics between each pair of variables, are calculated from the estimated model. These multivariate models are able to isolate RCC by considering both SBP and ILV as system inputs and are able to computationally open the baroreflex loop through the imposition of time delays between SBP and RRI, characterizing the arterial baroreflex (ABR) impulse response. From this analysis not only the gain for each frequency band is provided from the Fourier transform of the impulse response, but also temporal information such as delays between variables. The results show that standing is accompanied by significant vagal withdrawal and increased sympathetic vascular tone. Correlation analyses showed that the spectral-based RSA and BRS estimates do not present the same information as the model-based RCC and ABR estimates. The differences found suggest the model-based analyses are effective in representing RCC as a measure of the direct effects of respiration on HR and ABR as an expression of baroreflex that is independent from circulatory dynamics. Thus, CRSIDLab is a powerful tool for the non-invasive determination of different quantitative indicators of the ANS. The results show that all estimated indicators reflect the underlying physiology, in the sense that standing is a sympathetic stimulus that should lead to vagal withdrawal, as observed. The results obtained also show that the multivariate system modeling approach can provide important additional information to those found by the more traditional spectral analyses approaches, which could potentially lead to more specific quantitative indicators of the ANS.

Orientador: Wagner Caroli do Amaral / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:45:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campello_RicardoJoseGabrielliBarreto_M.pdf: 4071054 bytes, checksum: eb90b0948ad88acfde6bd0b7d4e10f07 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Modelos nebulosos constituem uma importante ferramenta matemática na identificação de processos complexos onde técnicas convencionais normalmente não são eficientes. Uma classe particular é formada pelos modelos relacionais nebulosos, onde o mapeamento entre variáveis de entrada e saída é realizado através de equações relacionais nebulosas. Os principais procedimentos para modelagem de sistemas utilizando esses modelos são a determinação da estrutura, a estimação dos parâmetros da relação nebulosa e a construção das interfaces de entrada e saída quando são necessárias. Neste trabalho é proposto um algoritmo para estimação dos parâmetros da relação nebulosa em modelos relacionais de estrutura conhecida. A principal vantagem deste método, em comparação aos algoritmos existentes na literatura, é sua maior capacidade de adaptação. Essa característica evita a dependência de uma boa estimativa da relação nebulosa e torna o algoritmo adequado à modelagem de sistemas variantes no tempo. Outra característica é a utilização de um método de otimização simples que permite a identificação de sistemas nebulosos e não-nebulosos. Para construção das interfaces de entrada e saída utiliza-se um algoritmo baseado em otimização que reduz a influência das interfaces no modelo através da minimização dos erros nos mapeamentos entre grandezas numéricas e linguísticas, mantendo a integridade semântica dos conjuntos nebulosos. A otimização das interfaces de entrada e saída e a estimação dos parâmetros da relação nebulosa constituem a metodologia de identificação... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Euripedes Guilherme de Oliveira Nobrega, Paulo Sergio Graziano Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T05:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumoto_SergioIssamu_M.pdf: 7181206 bytes, checksum: 2f5db59bcd8ac42708cda34578e3f642 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Os sistemas hidráulicos têm aplicações em várias áreas, dentre elas na agricultura. Sendo que nesta área a maior utilização é nas máquinas agrícolas. Especificamente as máquinas colhedoras de grãos têm se utilizado de sistema hidráulico para regular a posição da altura da plataforma de corte. As técnicas atuais de controle da altura da plataforma de corte não têm apresentado uma boa eficiência, pois não conseguem acompanhar o perfil do solo, causando assim perdas significativas de grãos na colheita e até avarias na plataforma. Este trabalho tem por objetivo o estudo da aplicação de técnicas de controle adaptativo, do tipo auto-sintonizável, em uma plataforma hidráulica montada em laboratório, que procura reproduzir em tamanho reduzido uma plataforma de corte de uma colhedora de grãos. O objetivo é a avaliação de sua eficiência, o que foi estudado através da variação de determinados parâmetros de projeto. Inicialmente foi utilizado o método ERA (Eigensystem Realization Algorithm") para a identificação da ordem e dos parâmetros do sistema e posteriormente estudada a aplicação do método de controle adaptativo / Abstract: The hydraulic systems have applications in several areas, amongst them in agriculture. In this area the biggest use is in the agricultural machines. Specifically the harvester's machines of grains have used hydraulic system to regulate the position of the height of the cut platform. The current techniques to control the height of the cut platform have not presented a good efficiency, because they do not attain to follow the profile of the ground. This causes significant losses of grain during the harvest, and even damage in the platform. The objective of this work is to study applied techniques of adaptive control, of the self-tuning type, to a hydraulic platform tested in a laboratory, that seeks to reproduce in reduced size a cut platform of a grain harvester. To evaluate its efficiency, different values for some parameters of design is studied. Initially the ERA ("Eigensystem Realization AIgorithm ") method is used for the identification of the order and the parameters of the system, and after that the application of the control method is studied. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Rafael Santos Mendes, Jean Louis Boimond, Laurent Hardouin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maia_CarlosAndrey_D.pdf: 876842 bytes, checksum: 0cec7ef408a080c97055316a46186355 (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado