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Análise da fragmentação florestal da bacia hidrográfica do Rio Forqueta entre os anos de 1989 e 2008 e simulação dinâmica da paisagem para 2018

Ducatti, Alexandre 19 August 2010 (has links)
Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2010-11-11T20:13:51Z No. of bitstreams: 1 AlexandreDucatti.pdf: 1811323 bytes, checksum: eb5276919493951fdb8c65ab8a8c2b66 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-11-11T20:13:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlexandreDucatti.pdf: 1811323 bytes, checksum: eb5276919493951fdb8c65ab8a8c2b66 (MD5) / A agricultura, pastagem e a expansão dos centros urbanos propiciam o aparecimento de paisagens florestais fragmentadas. Essas ilhas de vegetação florestal sofrem alterações nas suas características ecológicas devido a mudança dos fatores abióticos alterando os habitats locais. O trabalho visou analisar o processo de evolução das áreas florestadas da Bacia Hidrográfica do rio Forqueta, RS, entre os anos de 1989 e 2008, com a finalidade de reconhecer que modelo dinâmico se operou nesse intervalo de tempo, para posteriormente produzir um cenário probabilístico da paisagem no ano de 2018. Após a criação de mapas de uso e cobertura da terra para as áreas florestadas dos três anos, realizou-se o cálculo de métricas da paisagem. Os Resultados mostraram a regeneração da floresta em 79,9% entre 1989 e 2008. Nesse processo de incremento florestal, observou-se a diminuição do número de fragmentos florestais em 31,1% e um aumento de 120% nas áreas centrais dos fragmentos. Os fragmentos que contribuíram significativamente para esse aumento foram os que possuem área central com menos de 1 ha e de 1 a 10 ha.. A simulação da paisagem para o ano de 2018 demonstra um aumento de 19,31% de floresta a partir de 2008. O número de fragmentos florestais diminui 69,4% e a quantidade de áreas centrais sofre um incremento de 19,53% sendo os fragmentos com área variando de 1 a 10ha. Dessa forma verifica-se que a reorganização das áreas florestadas na bacia está ocorrendo a partir de pequenos fragmentos, provavelmente devido a regeneração de áreas de lavoura ou de pastagem.
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Modelo bioeconômico para suporte à decisão em sistemas pecuários / Decision support bioeconomic model for livestock systems

Tanure, Soraya January 2012 (has links)
Os administradores rurais tomam decisões dentro de ambientes incertos e dinâmicos. Essas características, associadas à racionalidade limitada, podem levar à formulação de modelos mentais que refletem a realidade de forma distorcida. Nesse contexto, os procedimentos de modelagem e simulação constituem importantes ferramentas para entender o funcionamento dos sistemas de produção e para auxiliar a tomada de decisão em diferentes cenários. Assim, nesta pesquisa, propõe-se um macromodelo de enfoque sistêmico do ambiente agropecuário como ferramenta de apoio à decisão, capaz de representar a complexidade de uma unidade de produção pecuária, de forma a suprir as deficiências de compreensão e gestão do sistema, bem como de auxiliar no processo de aprendizagem do produtor rural. Para melhor compreender o modelo geral e suas facetas, esta tese está estruturada com base em três pilares: (i) modelagem conceitual; (ii) modelagem matemática; e (iii) simulação. Na modelagem conceitual, vários submodelos, também chamados de modelos de entrada, foram incorporados e adaptados de estudos já existentes, destacando-se: meteorológico, pasto, animal, lavoura, solo e as interfaces pasto-animal e pasto-solo. Esses submodelos combinados originam e configuram a estrutura da unidade de produção. Entre as principais saídas do modelo proposto, destacam-se os resultados econômicos baseados na produtividade agropecuária. O refinamento do modelo conceitual baseou-se no método Delphi, que permitiu a coleta de dados e particularidades do objeto de estudo e orientou seu desenvolvimento. Posteriormente, para a integração dos submodelos, utilizou-se modelagem matemática baseada em equações diferenciais e integrais. Por fim, para o desenvolvimento da simulação computacional, as equações matemáticas foram incorporadas ao software iThink 9.1.4, que utiliza a metodologia dinâmica de sistemas para a construção de modelos representativos da realidade, permitindo a construção de distintos cenários de produção pecuária. A validação do modelo bioeconômico ocorreu de forma específica nas modelagens conceituais e matemáticas; no entanto, a validação da simulação final será objeto de trabalhos futuros, com o intuito de identificar as principais lacunas e limitações que devem ser repensadas e desenvolvidas, bem como as variáveis a serem otimizadas sob o ponto de vista teórico-prático. / Rural managers make decisions in uncertain and dynamic environments. These characteristics, associated with bounded rationality can lead to the formulation of mental models that reflect reality in a distorted way. In this context, the procedures for modeling and simulation are important tools to understand how the production systems operate and to make decisions in different scenarios. Thus, in this research, we propose a macro model with a systemic approach of the farm environment as a tool for decision making support, capable of representing the complexity of a livestock production unit, in order to overcome the difficulties in understanding and managing the system, as well as to assist the producers in their learning process. To better understand the general model and its facets, this thesis is structured based on three pillars: (i) conceptual modeling; (ii) mathematical modeling; and (iii) simulation. In conceptual modeling, several submodels, also called input models, were incorporated and adapted from existing studies, including: meteorological, pasture, animal, crop, soil, and the interfaces pasture-animal and pasture-soil. These submodels combined originate and shape the structure of the production unit. Among the main outputs of the proposed model, we highlight the economic results, based on agricultural productivity. The refinement of the conceptual model was based on the Delphi method, which allowed the collection of data and peculiarities of the object of study and guided its development. Subsequently, for the integration of these submodels, we used mathematical modeling based on differential and integral equations. Finally, for the development of computer simulation, mathematical equations were incorporated into iThink 9.1.4 software, which uses the system dynamics methodology to build representative models of reality, allowing the construction of different scenarios of livestock production. The validation of the bioeconomic model occurred specifically in the conceptual and mathematical modeling; however, the final validation of simulation will be the goal of future studies, aiming to identify the main gaps and weaknesses that should be rethought and developed, as well as the variables to be optimized both from the theoretical and practical perspectives.
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Modelagem dinâmica e detecção de falhas em um sistema de desetanização de uma unidade de recuperação de gás natural

Amaro, Carolina de Azeredo 11 1900 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-11T15:25:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carolina_Amaro_versão_final_completa.pdf: 22606495 bytes, checksum: d95f3635a05bf79208ea78cae19faa3b (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-11T15:25:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carolina_Amaro_versão_final_completa.pdf: 22606495 bytes, checksum: d95f3635a05bf79208ea78cae19faa3b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-11T15:25:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Carolina_Amaro_versão_final_completa.pdf: 22606495 bytes, checksum: d95f3635a05bf79208ea78cae19faa3b (MD5) / Sistemas de Detecção, Diagnóstico e Correção de Falhas (FDDC, Fault, Detection, Diagnosisand Correction) aplicados a sistemas industriais são cada vez mais importantes devido à crescente demanda por processos confiáveis, eficientes e automatizados. Dentro do setor industrial, o processamento de gás natural tem ganhado destaque em virtude do aumento de sua importância no setor energético brasileiro e mundial. Assim, garantir a especificação dos produtos e aumentar a segurança e a confiabilidade da planta, além de reduzir os custos envolvidos no processo, são alguns dos principais benefícios almejados pelas indústrias com a implementação de sistemas de FDDC. Portanto, o principal objetivo desta dissertação é desenvolver um sistema de FDDC para uma coluna desetanizadora de uma unidade de processamento de gás natural capaz de monitorar a planta em tempo real e, além das etapas de detecção e diagnóstico, realizar a etapa de correção de forma automática. Um modelo matemático da coluna foi construído no simulador de processos EMSO e utilizado na geração de dados de falha. O sistema FDDC foi construído no MATLAB/Simulink para falhas no sensor de temperatura da malha de controle do refervedor. Primeiramente o sistema foi desenvolvido com um algoritmo simples com estruturas de decisão e, em seguida, foi utilizado um algoritmo com redes neuronais treinadas a partir os dados fornecidos pelo modelo dinâmico da coluna. A interligação do sistema FDDC (MATLAB/Simulink) com a coluna (EMSO) foi realizada através da interface de comunicação EMSO/Simulink disponível no EMSO. Em ambos os casos o sistema desenvolvido foi capaz de detectar todas as falhas e realizar uma ação de correção eficiente, capaz de evitar perda de desempenho da unidade, demonstrando como um sistema de FDDC adequado pode promover os benefícios elencados anteriormente.
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Modelagem de robôs moveis com rodas omnidirecionais incluindo modelos estáticos de atrito

Correia, Mariane Dourado 10 November 2012 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-12-03T12:47:44Z No. of bitstreams: 1 Thesis.pdf: 4410121 bytes, checksum: c138779a2ecf75483d580ede40f2ea01 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-15T18:24:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Thesis.pdf: 4410121 bytes, checksum: c138779a2ecf75483d580ede40f2ea01 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-15T18:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thesis.pdf: 4410121 bytes, checksum: c138779a2ecf75483d580ede40f2ea01 (MD5) / Este trabalho propõe um estudo de modelos estáticos de atrito e as suas ausências nos modelos de robôs moveis com rodas omnidirecionais em diferentes condições de opera c~ao. Ser a proposto um modelo para robôs m oveis com rodas omnidirecionais que inclui a descri c~ao de atritos estaticos na composição das forças do centro de massa do robô. Alem da modelagem, s~ao propostos métodos práticos de estimação para obter os coecientes de atrito de Coulomb, Viscoso, Stiction e o efeito de Stribeck utilizando informações sensoriais de força e velocidade do centro de massa do robô. Na pesquisa, foram utilizados robôs m oveis de diferentes tamanho de rodas assim como ambientes de navegação distintos. Dois modelos estáticos de atrito serão testados no modelo dinâmico do robô. O primeiro modelo considera as forcas de atrito de Coulomb e de atrito Viscoso. O segundo modelo considera as forcas de atrito de Coulomb, o Viscoso, o Stiction e o efeito Stribeck. Resultados experimentais com o robô e de simulação com o modelo proposto são comparados para demonstrar o desempenho da abordagem apresentada.
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Modelo bioeconômico para suporte à decisão em sistemas pecuários / Decision support bioeconomic model for livestock systems

Tanure, Soraya January 2012 (has links)
Os administradores rurais tomam decisões dentro de ambientes incertos e dinâmicos. Essas características, associadas à racionalidade limitada, podem levar à formulação de modelos mentais que refletem a realidade de forma distorcida. Nesse contexto, os procedimentos de modelagem e simulação constituem importantes ferramentas para entender o funcionamento dos sistemas de produção e para auxiliar a tomada de decisão em diferentes cenários. Assim, nesta pesquisa, propõe-se um macromodelo de enfoque sistêmico do ambiente agropecuário como ferramenta de apoio à decisão, capaz de representar a complexidade de uma unidade de produção pecuária, de forma a suprir as deficiências de compreensão e gestão do sistema, bem como de auxiliar no processo de aprendizagem do produtor rural. Para melhor compreender o modelo geral e suas facetas, esta tese está estruturada com base em três pilares: (i) modelagem conceitual; (ii) modelagem matemática; e (iii) simulação. Na modelagem conceitual, vários submodelos, também chamados de modelos de entrada, foram incorporados e adaptados de estudos já existentes, destacando-se: meteorológico, pasto, animal, lavoura, solo e as interfaces pasto-animal e pasto-solo. Esses submodelos combinados originam e configuram a estrutura da unidade de produção. Entre as principais saídas do modelo proposto, destacam-se os resultados econômicos baseados na produtividade agropecuária. O refinamento do modelo conceitual baseou-se no método Delphi, que permitiu a coleta de dados e particularidades do objeto de estudo e orientou seu desenvolvimento. Posteriormente, para a integração dos submodelos, utilizou-se modelagem matemática baseada em equações diferenciais e integrais. Por fim, para o desenvolvimento da simulação computacional, as equações matemáticas foram incorporadas ao software iThink 9.1.4, que utiliza a metodologia dinâmica de sistemas para a construção de modelos representativos da realidade, permitindo a construção de distintos cenários de produção pecuária. A validação do modelo bioeconômico ocorreu de forma específica nas modelagens conceituais e matemáticas; no entanto, a validação da simulação final será objeto de trabalhos futuros, com o intuito de identificar as principais lacunas e limitações que devem ser repensadas e desenvolvidas, bem como as variáveis a serem otimizadas sob o ponto de vista teórico-prático. / Rural managers make decisions in uncertain and dynamic environments. These characteristics, associated with bounded rationality can lead to the formulation of mental models that reflect reality in a distorted way. In this context, the procedures for modeling and simulation are important tools to understand how the production systems operate and to make decisions in different scenarios. Thus, in this research, we propose a macro model with a systemic approach of the farm environment as a tool for decision making support, capable of representing the complexity of a livestock production unit, in order to overcome the difficulties in understanding and managing the system, as well as to assist the producers in their learning process. To better understand the general model and its facets, this thesis is structured based on three pillars: (i) conceptual modeling; (ii) mathematical modeling; and (iii) simulation. In conceptual modeling, several submodels, also called input models, were incorporated and adapted from existing studies, including: meteorological, pasture, animal, crop, soil, and the interfaces pasture-animal and pasture-soil. These submodels combined originate and shape the structure of the production unit. Among the main outputs of the proposed model, we highlight the economic results, based on agricultural productivity. The refinement of the conceptual model was based on the Delphi method, which allowed the collection of data and peculiarities of the object of study and guided its development. Subsequently, for the integration of these submodels, we used mathematical modeling based on differential and integral equations. Finally, for the development of computer simulation, mathematical equations were incorporated into iThink 9.1.4 software, which uses the system dynamics methodology to build representative models of reality, allowing the construction of different scenarios of livestock production. The validation of the bioeconomic model occurred specifically in the conceptual and mathematical modeling; however, the final validation of simulation will be the goal of future studies, aiming to identify the main gaps and weaknesses that should be rethought and developed, as well as the variables to be optimized both from the theoretical and practical perspectives.
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Modelo bioeconômico para suporte à decisão em sistemas pecuários / Decision support bioeconomic model for livestock systems

Tanure, Soraya January 2012 (has links)
Os administradores rurais tomam decisões dentro de ambientes incertos e dinâmicos. Essas características, associadas à racionalidade limitada, podem levar à formulação de modelos mentais que refletem a realidade de forma distorcida. Nesse contexto, os procedimentos de modelagem e simulação constituem importantes ferramentas para entender o funcionamento dos sistemas de produção e para auxiliar a tomada de decisão em diferentes cenários. Assim, nesta pesquisa, propõe-se um macromodelo de enfoque sistêmico do ambiente agropecuário como ferramenta de apoio à decisão, capaz de representar a complexidade de uma unidade de produção pecuária, de forma a suprir as deficiências de compreensão e gestão do sistema, bem como de auxiliar no processo de aprendizagem do produtor rural. Para melhor compreender o modelo geral e suas facetas, esta tese está estruturada com base em três pilares: (i) modelagem conceitual; (ii) modelagem matemática; e (iii) simulação. Na modelagem conceitual, vários submodelos, também chamados de modelos de entrada, foram incorporados e adaptados de estudos já existentes, destacando-se: meteorológico, pasto, animal, lavoura, solo e as interfaces pasto-animal e pasto-solo. Esses submodelos combinados originam e configuram a estrutura da unidade de produção. Entre as principais saídas do modelo proposto, destacam-se os resultados econômicos baseados na produtividade agropecuária. O refinamento do modelo conceitual baseou-se no método Delphi, que permitiu a coleta de dados e particularidades do objeto de estudo e orientou seu desenvolvimento. Posteriormente, para a integração dos submodelos, utilizou-se modelagem matemática baseada em equações diferenciais e integrais. Por fim, para o desenvolvimento da simulação computacional, as equações matemáticas foram incorporadas ao software iThink 9.1.4, que utiliza a metodologia dinâmica de sistemas para a construção de modelos representativos da realidade, permitindo a construção de distintos cenários de produção pecuária. A validação do modelo bioeconômico ocorreu de forma específica nas modelagens conceituais e matemáticas; no entanto, a validação da simulação final será objeto de trabalhos futuros, com o intuito de identificar as principais lacunas e limitações que devem ser repensadas e desenvolvidas, bem como as variáveis a serem otimizadas sob o ponto de vista teórico-prático. / Rural managers make decisions in uncertain and dynamic environments. These characteristics, associated with bounded rationality can lead to the formulation of mental models that reflect reality in a distorted way. In this context, the procedures for modeling and simulation are important tools to understand how the production systems operate and to make decisions in different scenarios. Thus, in this research, we propose a macro model with a systemic approach of the farm environment as a tool for decision making support, capable of representing the complexity of a livestock production unit, in order to overcome the difficulties in understanding and managing the system, as well as to assist the producers in their learning process. To better understand the general model and its facets, this thesis is structured based on three pillars: (i) conceptual modeling; (ii) mathematical modeling; and (iii) simulation. In conceptual modeling, several submodels, also called input models, were incorporated and adapted from existing studies, including: meteorological, pasture, animal, crop, soil, and the interfaces pasture-animal and pasture-soil. These submodels combined originate and shape the structure of the production unit. Among the main outputs of the proposed model, we highlight the economic results, based on agricultural productivity. The refinement of the conceptual model was based on the Delphi method, which allowed the collection of data and peculiarities of the object of study and guided its development. Subsequently, for the integration of these submodels, we used mathematical modeling based on differential and integral equations. Finally, for the development of computer simulation, mathematical equations were incorporated into iThink 9.1.4 software, which uses the system dynamics methodology to build representative models of reality, allowing the construction of different scenarios of livestock production. The validation of the bioeconomic model occurred specifically in the conceptual and mathematical modeling; however, the final validation of simulation will be the goal of future studies, aiming to identify the main gaps and weaknesses that should be rethought and developed, as well as the variables to be optimized both from the theoretical and practical perspectives.
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Um modelo de difusão da infecção pelo vírus da dengue

MEDEIROS, Líliam César de Castro 31 January 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T18:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5709_1.pdf: 2202199 bytes, checksum: a338be85dd7a402669330630b68e7d70 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho desenvolvelmos um modelo dinâmico espaço-temporal baseado em autômatos celulares estocásticos para simular a dinâmica de transmissão da dengue em uma comunidade densa. É um modelo que acopla as dinâmicas de humanos e mosquitos. Indivíduos e vetores são monitorados individualmente. Mosquitos vivem em residências específicas e fazem repasto sanguíneo de acordo com certa distribuição espacial. A população humana não é estruturada por idade. A mobilidade humana é levada em consideração e determina a época central e a duração da epidemia. O modelo é utilizado para estudar três questões relativas à dinâmica da dengue. A primeira é a sensibilidade da reprodutibilidade da infecção a diferentes parâmetros. A segunda é a viabiidade da transmissão viral durante períodos interepidêmicos. Uma análise de metapopulações é feita para estimar a probabilidade do vírus se extinguir em um grande centro urbano. A terceira é a hipótese da imunidade cruzada para diferentes sorotipos, considerando a entrada de dois sorotipos, inclusive simultaneamente
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Modelagem dinâmica e controle de robô manipulador de arquitetura paralela assimétrica de três graus de liberdade. / Dynamic modeling and control of an asymmetric parallel manipulator robot of three degrees of freedom.

Almeida, Rynaldo Zanotele Hemerly de 31 October 2013 (has links)
Este trabalho trata da modelagem dinâmica e do projeto de sistemas de controle para um robô manipulador de arquitetura paralela assimétrica de três graus de liberdade, correspondente a três translações de seu efetuador no espaço tridimensional, concebido para tarefas de pega-e-põe (pick-and-place). Dentre os desenvolvimentos teóricos, procurou-se estender, para toda gama de robôs paralelos e topologicamente assimétricos, a abrangência dos procedimentos aplicados inicialmente a este caso específico. Foram empregados o Método de Lagrange e o Princípio dos Trabalhos Virtuais na obtenção de modelos dinâmicos baseados em hipóteses simplificadoras de corpos rígidos de massas concentradas e de massas distribuídas. Para o projeto de controladores, foram utilizadas as técnicas de torque computado e torque computado estendido. As formulações correspondentes a estas técnicas foram aprimoradas de forma a permitir o cálculo de esforços de controle de modo equivalente tanto nas coordenadas dos atuadores como nas coordenadas do efetuador e em conformidade com os requisitos de resposta dinâmica definidos para o robô. Tais requisitos podem ser inclusive anisotrópicos, o que se julga ser mais apropriado para robôs paralelos assimétricos. Particularmente em relação ao robô analisado, foram avaliados efeitos de simplificação do modelo dinâmico e da discretização do controlador (incluindo discretização com dupla frequência de amostragem) sobre os erros de controle de posição. Percebeu-se que os requisitos de alto desempenho das tarefas de pega-epõe levam o projeto do controlador ao limite de validade da hipótese simplificadora de corpo rígido e da capacidade de processamento do hardware de controle. / This work deals with the dynamic modeling and the design of control systems for an asymmetric parallel manipulator robot with three degrees of freedom, related to three translations of its end-effector in the tridimensional space, conceived for pick-andplace tasks. Among the theoretical developments, one of them was the extension of the proposed procedures, initially applied to this specific case, to the whole class of topologically asymmetric and parallel mechanisms. The Lagrange Method and the Principle of Virtual work were employed in order to build dynamic models based on rigid body assumption with either lumped or distributed mass simplification hypothesis. For the controllers design, computed torque and extended computed torque techniques were used. The formulations of such techniques were elaborated in order to allow the calculation of the control efforts to be executed equivalently both on the actuators coordinates and on the end-effector coordinates, in accordance with the dynamic response requirements defined for the robot. These requirements may be even anisotropic, what is considered to be more suitable for asymmetric parallel robots. Particularly about the analyzed robot, the effects of dynamic model simplification and controller discretization (including double sample rate discretization) on the position control errors were evaluated. It was realized that the high performance requirements for pick-and-place tasks push the controller design to the limit of validity of the rigid body assumption and of the control hardware processing capacity.
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Modelagem e controle ótimo de um robô quadrúpede. / Modelling and optimal control of a quadruped robot.

Segundo Potts, Alain 11 November 2011 (has links)
O presente trabalho visa à modelagem e ao controle ótimo de um robô quadrúpede autônomo. Devido a variações na topologia e nos graus de liberdade do robô ao longo do seu movimento, duas abordagens diferentes de modelagem foram consideradas: na primeira, foi considerado o robô com pelo menos duas pernas suportando seu corpo ou plataforma e, na segunda, considerou-se o modelo de uma perna no ar. Em ambos os casos, apresentou-se a solução dos problemas cinemáticos de posição direta e inversa por meio da parametrização de Denavit-Hartenberg. Analisaram-se também os problemas cinemáticos de velocidade e suas singularidades através da Matriz Jacobiana, e ainda obtiveram-se os modelos dinâmicos do sistema utilizando-se o Principio do Trabalho Virtual e o método iterativo de Newton-Euler para a plataforma e as pernas, respectivamente. A partir destes modelos dinâmicos, desenvolveu-se um algoritmo de otimização das perdas de energia elétrica dos motores das juntas. Neste sentido, utilizou-se a estratégia do controle independente por junta. Estratégia esta que, junto com a discretização no tempo do modelo do sistema, permitiu transformar o problema inicial de otimização para cada junta em outro de Programação Quadrática bem mais simples de ser resolvido. Depois de resolver estes problemas, para levar em conta as interações entre as dinâmicas das várias juntas, procedeu-se à busca de um ponto fixo ou mínimo global que caracterizasse a energia total gasta no movimento do sistema. Finalmente, realizada a demonstração e a análise de convergência do algoritmo, este foi testado no controle da andadura (gait) do robô Kamambaré. Como resultado do teste, observou-se o bom desempenho da formulação e a viabilidade de sua implementação em sistemas reais. / The present work aims the modeling and optimal control of an autonomous quadruped robot. Due to variations in the topology and the degree of freedom of the robot during its motion, two different modeling approaches were considered: firstly, the robot was considered with at least two legs supporting its body or platform and, second one, was considered the model of a leg in the air. In both cases, was presented the solution of the direct and inverse kinematic problem of position through the Denavit-Hartenberg parameterization. Were analyzed also, the kinematic problem of speed and the singularities through the Jacobian matrix, and was also obtained the dynamic model of the system using the Principle of Virtual Work or the dAlembert method and the iterative Newton-Euler method for the platform and legs, respectively. From these two dynamic model, were developed an algorithm for optimizing the power losses of the motors that driven the joints. In this sense, was used the strategy of independent control for each joint. Such a strategy, along with the discretization in time of the system model, has helped to change the initial optimization problem for each joint in a Quadratic Programming Problem, more simpler to solve. After solving these problems, and to take into account the interactions between the dynamics of various joints, was proceeded to search for a fixed point or a global minimum that would characterize the total energy spent in moving for the system. Finally, held the demonstration and analysis of convergence of the algorithm was tested in the control of gait of the Kamambaré robot. As a result of the test, we observed the good performance of the formulation and the feasibility of its implementation in real systems.
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Modelagem dinâmica de transdutor de pressão piezorresistivo para sistemas hidráulicos através de dados experimentais da resposta à entrada degrau / Dynamic modeling for hydraulic piezoresistive pressure transducer using experimental responses due to step inputs

Ferezin, Evaldo 10 March 2006 (has links)
Este trabalho apresenta a modelagem da parte dinâmica de dois transdutores de pressão tipo piezorresistivo. Geralmente processos de calibração dinâmica usam bancadas sofisticadas, mas neste trabalho procurou-se um processo simples e de baixo custo. A metodologia baseou-se em aumentar lentamente a pressão, fornecida por um sistema hidráulico básico, até que ocorresse a explosão de um diafragma e, com isso, obteve-se um degrau de pressão, supostamente ideal. Considerado como sistemas lineares, com a resposta obtida verificou-se qual a ordem e o tipo de sistema correspondente à resposta do transdutor. Através dos dados experimentais determinou-se os parâmetros dinâmicos do modelo matemático. Foram obtidos modelos matemáticos lineares de segunda ordem de cada transdutor. As respostas dos modelos mostram ter uma concordância satisfatória quando comparadas aos dados experimentais. / This work presents a dynamic modeling method for two hydraulic piezoresistive pressure transducers. Usually the dynamic calibration processes apply sophisticated devices, but in this work a simple and low cost process was searched. The methodology was based on increasing the pressure slowly, supplied by a basic hydraulic system, up to a diaphragm explosion, assumed as an ideal step pressure variation. Considered as linear systems, the responses obtained were verified and compared with a second order linear system. Using the experimental data, the dynamic parameters of the mathematical model were determined for each of the two transducers. The theoretical responses of the models showed to have a satisfactory agreement when compared with the experimental data.

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