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Controle com estrutura variável e modos deslizantes de ordem completa com projeto baseado em alocação robusta de autovalores

Fazzolari, Heloise Assis January 2013 (has links)
Orientador: Alfredo Del Sole Lordelo / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2013.
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Desenvolvimento de metodologia de projeto de sistema de posicionamento dinâmico aplicado a operações em alto-mar. / Development of a new methodology for offshore dynamic positioning system design.

Eduardo Aoun Tannuri 20 September 2002 (has links)
O presente trabalho aborda três tópicos de pesquisa e desenvolvimento em Sistemas de Posicionamento Dinâmico (SPD). Desenvolveu-se uma nova metodologia para o projeto de controlador de posição e aproamento baseada na teoria de controle robusto não-linear por modos deslizantes. O controlador integra uma malha de compensação direta dos esforços ambientais (ondas, vento e correnteza) a uma malha de realimentação que realiza correções de erros residuais. A estrutura não-linear do controlador assegura o desempenho e estabilidade para qualquer aproamento da embarcação. A malha de compensação direta, por sua vez, garante maior faixa de aplicabilidade em termos de condições ambientais, não apresentando degradação de desempenho em condições extremas. A malha de realimentação possui apenas nove parâmetros, existindo equações e regras que tornam suas calibrações simples. Já a malha de compensação direta possui, internamente, modelos para a estimativa das forças ambientais que agem sobre o navio. Graças às características de robustez, o controlador não requer um ajuste refinado dos diversos parâmetros destes modelos e das condições ambientais, podendo-se utilizar estimativas pouco acuradas dos mesmos. O controlador desenvolvido foi testado em simuladores computacionais do VLCC Vidal de Negreiros amarrado pelo sistema turret e de uma barcaça de lançamento de dutos, ambos contendo modelos validados dos esforços ambientais. As simulações emularam erros de modelagem e de estimação das condições ambientais, e confirmaram as boas características de robustez e desempenho do controlador em diversas condições e a facilidade no ajuste de parâmetros. Desenvolveu-se também um modo de controle apropriado para operações com liberdade de aproamento realizadas na Bacia de Campos, onde é comum a incidência de agentes ambientais em direções não alinhadas. Neste modo calcula-se, baseado nas estimativas das condições ambientais, o aproamento que minimiza um funcional relacionando parâmetros operacionais relevantes, como movimento de roll, tração dinâmica em risers, solicitação do sistema de amarração e consumo de combustível. Uma análise numérica de sensibilidade, aplicada ao VLCC Vidal de Negreiros, indicou que o cálculo do aproamento ótimo não apresenta elevada sensibilidade a erros nas estimativas das condições ambientais em condições extremas. Testes numéricos comprovaram também a superioridade do presente modo de controle comparado ao tradicional modo Weather vane nas condições da Bacia de Campos. Como a estimação do espectro de ondas incidentes ainda apresenta problemas técnicos e operacionais, desenvolveu-se também um método de estimação do espectro baseado na medição dos movimentos da embarcação. Utilizou-se uma abordagem paramétrica, cuja sensibilidade a erros no conhecimento da resposta dinâmica da embarcação mostrou-se aceitável. O método foi testado numericamente e validado com resultados de ensaios em tanque de provas. Os erros de estimação foram plenamente compatíveis aos erros admissíveis pelo controlador desenvolvido, alcançando, no caso da altura significativa, o valor máximo de 25%. O método foi comparado à abordagem não paramétrica Bayesiana, muito utilizada em trabalhos correlatos, e apresentou resultados mais acurados. / The present work deals with three research and development topics related to Dynamic Positioning Systems. A new design methodology of ship position and heading controller was developed, based on the robust and nonlinear Sliding Mode Control theory. The controller contains a feedforward action, which compensates environmental forces (wind, waves and current) and a feedback loop, responsible for the elimination of residual errors. The nonlinear formulation of the controller assures performance and stability requirements for all heading angles. The feedforward action guarantees its applicability in a large range of environmental conditions, without performance degradation in severe conditions. The feedback loop contains only nine parameters, which can be calibrated easily by simple equations. The feedforward loop internally contains models for the estimation of the environmental forces acting on the ship. However, due to robustness properties, the controller does not require a fine adjustment of its several parameters and the environmental conditions, allowing the use of non-accurate estimates. The controller was tested in computational simulators of the turret moored VLCC Vidal de Negreiros and of a pipe-laying barge, both comprising validated models of environmental forces. The simulations emulated modeling and environmental conditions estimation errors, confirming the good robustness and performance properties of the controller in several environmental conditions and the simple parameter adjusting process. A control mode adapted for heading-free operations in Campos Basin was also developed, where non-aligned environmental agents frequently happen. In this mode, it is calculated the optimal heading that minimizes a functional relating important operational parameters, such as roll motion, risers dynamic tension, mooring system forces and energy consumption. Estimations of environmental conditions are used in the calculation. However, a numerical sensibility analysis of this control mode applied to the VLCC Vidal de Negreiros indicated that the optimal heading calculation presents low sensibility to errors in these estimations under severe environmental conditions. Numerical trials showed that this control mode is more adequate to Campos Basin conditions compared to the traditional Weather vane mode. Since wave spectrum estimation still presents technical and operational problems, a spectrum estimation method was also developed, based on measurements of ship motions. A parametric method was used, which presented low sensitivity to errors in ship dynamic response functions. The method was numerically tested and validated through towing tank tests. Estimation errors were compatible to the controller admissible errors. For example, the maximum error in significant wave height estimation was 25%, smaller than the errors usually obtained using the non-parametric Bayesian method, widely applied for this class of problems.
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Dinâmica das excitações dos modos coerentes topológicos em um condensado de Bose-Einstein / Excitation dynamics of the coherent topological modes in a Bose-Einstein condensate

Edmir Ravazzi Franco Ramos 06 December 2006 (has links)
No presente trabalho, estudamos a possibilidade de se produzir um Condensado de Bose-Einstein em um estado excitado de um potencial confinante. Vimos que, com um campo externo oscilante, é possível transferir átomos do estado fundamental para um estado excitado qualquer. Se esse campo oscilar próximo da freqüência de transição entre os dois modos, é possível aproximar esse sistema para um de dois níveis. Analisando numericamente a evolução temporal das populações de cada nível, vimos que há oscilações de população do tipo Rabi. Estas oscilações variam de acordo com a forma espacial, a intensidade e com a dessintonia do campo aplicado. Vimos, também, que há a formação de franjas do tipo Ramsey, ao aplicarmos um campo oscilatório com dois pulsos separados. Além disso, definindo um parâmetro de ordem como sendo a diferença entre a média temporal da população de cada estado, é possível caracterizar um tipo de transição de fase no condensado. Estudamos como a forma do campo externo interfere na transição de fase, caracterizada pelo parâmetro de ordem. Obtemos também, um valor crítico do campo no qual ocorre essa transição. / In this work, we have studied the possibility of producing a Bose-Einstein Condensate in an excited state of a confining potential. We have seen that, with a oscillatory external field, it is possible to transfer atoms from the ground state to any excited state. If this field oscillates near the transition frequency between the two modes, it is possible to approximate that system to a two-level system. Analyzing numerically the temporal evolution of population of each level, we have seen there are Rabi-like oscillations of population. This oscillations vary according to the spacial shape, the intensity and the detuning of the applied field. We have also seen there is a Ramsey-like fringes formation, if we apply an oscillatory field with separate two pulses. Moreover, defining an order parameter as being a difference between the population time average of each level, it is possible to characterize a kind of phase transition in the condensate. We have studied how the shape of the external field interferes in the phase transition, characterized by the order parameter. We have also obtained a critical value for the field in which that transition occurs.
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Posições de classe e modos de vida em uma cidade interiorana / Class positions and ways of life in a provincial town

Pedro Iemma Meira 11 January 2010 (has links)
Este trabalho trata da estratificação social, e mais especificamente sobre a questão da relação entre posições de classe e modos de vida. O estudo da estratificação social se justifica pela relevância deste tema na sociologia, uma vez que sempre foi objeto de discussão, desde os autores clássicos até os contemporâneos. O aspecto dos modos de vida escolhido para a pesquisa foi o local de moradia. O objeto de estudo escolhido foi a cidade de São Carlos, e buscou-se analisar a relação entre as posições de classe e o local de moradia naquele município por meio de mapas e dados obtidos a partir do Censo 2000 do IBGE. A divisão da população em posições de classe foi feita por meio de um esquema baseado no de Erik Wright, e que foi considerado o mais adequado aos nossos objetivos e aos dados disponíveis. Os dados mostraram diferenças interessantes entre padrões de distribuição espacial de alguns conjuntos de posições de classe, levando-nos a crer que a posição de classe tem, sim, alguma influência nos modos de vida. / This work is about social stratification, and more specifically about the question of the relation between class locations and ways of life. The study of social stratification is self-justified by the relevance of this subject in sociology, as it has always been a discussion object since the classic authors to the contemporary ones. The aspect of the ways of life which we have chosen for this research was the place of living. The chosen object of study was the city of Sao Carlos, and we tried to analyze the relation between class locations and place of living in that city by using maps and data from the Census 2000, of IBGE. The division of the population within class locations was made by the use of a scheme based in Erik Wrights one, which we considered the most appropriate to our goals and with the available data. The maps and data had shown interesting differences between the patterns of spatial distribution of some sets of class locations. This has made us believe that the class location has, indeed, some sort of influence in the ways of life.
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Controle vetorial da máquina de indução por modos deslizantes integral utilizando método de anti-windup / Vector control of induction machine with integral sliding mode controller using anti-windup method

Carlos Matheus Rodrigues de Oliveira 17 March 2016 (has links)
Neste trabalho é proposto um estudo envolvendo o controle vetorial do Motor de Indução Trifásico, compreendendo o uso da teoria de modos deslizantes nas malhas de controle de fluxo e velocidade na estratégia de Controle Vetorial por Orientação Indireta de Campo (Indirect Field Oriented Control, IFOC), visando sobretudo, melhorar tanto o desempenho dinâmico quanto o problema de chattering. Para tanto, aborda-se o uso de uma função de chaveamento suave, analisando suas características perante o uso de diferentes superfícies de deslizamento. Com base nessas análises, tem-se a proposta de um controlador por modos deslizantes integral, englobando o uso de uma superfície de deslizamento integral em conjunto com um método de anti-windup, sendo tal método baseado em uma função triangular. Para verificar a atratividade às superfícies de fluxo e velocidade, é realizada uma investigação quanto ao uso de uma parcela paramétrica como ação de controle, dada pelo termo equivalente. Com o objetivo de analisar a topologia de controle proposta, resultados são obtidos por meio de simulação e de uma bancada experimental considerando diferentes condições de operação. Desta forma, os resultados foram divididos em testes, visando abordar o problema do chattering e diferenças do controlador proposto perante os convencionais. De maneira geral, a topologia de controle apresentou resultados melhores aos encontrados na literatura, podendo ser uma opção em sistemas que requerem acionamento de alto desempenho dinâmico. / This work deals with the vector control in a three-phase induction motor, applying the sliding mode theory to both the flux and the speed control loops in the Indirect Field Oriented Control strategy. It aims to improve the dynamic performance regarding the chattering problem. Therefore, the use of a smooth switching function is addressed, analyzing the outcomes achieved by different sliding surfaces. Based on these analysis, an Integral Sliding Mode Controller is proposed employing an integral sliding surface along with an anti-windup method based on a triangular function. In order to verify the attractiveness of the flux and the speed surfaces, an investigation regarding the use of a parametric portion as control action is carried out. The proposed control strategy is verified by means of simulations and experiments on test bench for different operating conditions. This way, the results are split in tests aiming to approach chattering problems and the differences between the proposed and traditional control strategies. Genarally, the outcomes of the proposed topology are better with those found on literature, pointing it as a viable choice to drive high dynamic performance demanding systems.
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Perturbação de spin zero no espaço-tempo de Kerr-Randall-Sundrum / Spin zero perturbation in the Kerr-Randall-Sundrum space-time

Jéferson de Oliveira 03 April 2006 (has links)
Esta dissertação visa realizar um estudo acerca dos modelos de mundo brana no contexto proposto por Randall e Sundrum. O trabalho focaliza as perturbações de spin 0 no espaço-tempo de Kerr tomado como um mundo brana 4-dimensional. Para isso apresentamos os principais aspectos da Relatividade Geral de Einstein, bem como perturbações em métricas que descrevem buracos negros. Fizemos uma revisão dos modelos de Randall-Sundrum, suas motivações e tentativas de descrever buracos negros na brana. Por m a perturbação escalar da corda negra em rotação (Kerr-Randall-Sundrum) e o fenômeno de super-radiação são analisados. / This dissertation aims at studying the braneworld models in the context proposed by Randall and Sundrum. The focus is on the spin-0 perturbations in the Kerr space-time as a 4- dimensional braneworld. The work deals the main aspects of Einstein General Relativity as well as perturbations of black holes metrics. We also review the Randall-Sundrum models and their motivations and attempts to describe braneworld black holes. In the end the Kerr-Randall-Sundrum black string scalar perturbation and superradiance are obtained.
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Tortura e ditadura: uma comparação entre os filmes Prá frente, Brasil (1982) E o que é isso,companheiro? (1997)

Ciffoni, Flavio Bandeira 09 December 2015 (has links)
Submitted by Divanete Paiva (divanete.paiva@utp.br) on 2018-06-19T13:21:17Z No. of bitstreams: 1 TORTURA E DITADURA.pdf: 1364476 bytes, checksum: f79b00fddb59a7916ce2b80361b51699 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-19T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TORTURA E DITADURA.pdf: 1364476 bytes, checksum: f79b00fddb59a7916ce2b80361b51699 (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / This study compares profiles of torture during the period of Brazilian military dictatorship, with the help of two films on this theme, Prá frente, Brasil (Onward Brazil) (1982), by Roberto Farias, and O que é isso, companheiro? (Four Days in September) (1997), by Bruno Barreto. With this aim, it adopts the methodology proposed by author Manuela Penafria (2009) and, thus, it outlines and analyses the representations of torture in these selected films. Thus, the study has identified specific sequences for the film analysis and description in each of the motion picture productions. It justifies these choices by the dramatic link between action and torture scenes, in addition to the portrayals of guiding elements for the descriptions and analyses, such as the presence of the tortured and torturers, with further addition of situations related to the issue of torture in Brazilian dictatorship. This work presents historical aspects such a regime, primarily the years from 1968 to 1973, periods corresponding to the narratives of either film, based upon the theoretical contributions from authors such as Élio Gaspari (2002a, 2002b, 2003), Marcelo Ridenti (1993), Jacob Gorender (1987), Daniel Aarão Reis Filho (2000) and Beatriz Kushnir (2001). In the first comparative stage, the reflection falls upon the creation, functioning and role of Embrafilme, in particular the actions of director Roberto Farias while he headed this statutory board, and, later, upon the repercussions from the sanctions by censorship units taken against his film Prá frente, Brasil (1982). In the second stage, regarding the film from Bruno Barreto, the survey presents a time frame pertaining to the occasion of the hijacking of the American Ambassador, in 1969, with the resulting conclusion of that action. In particular, the study comments upon a panorama of the publication, marketing and repercussion of the book O que é isso, companheiro? (1979) by Fernando Gabeira, since it served as guide for the script for this film. In addition, the research highlights the changes in finance modes and their consequences during the moment known as Cinema da Retomada (Resuming Cinema), according to authors Lúcia Nagib (2002, 2007), Pedro Butcher (2005) and Luiz Zanin Oricchio (2003). In summary, these productions, by reason of distinct options by their directors, failed to identify or name those guilty of torture practices incurred during the period of Brazil's dictatorial military regime, yet nevertheless they contributed to the collective imaginary and still allow new reflections to be made upon this theme and that era that have not been explored sufficiently and more pointedly. / Este estudo compara as representações da tortura, perpetradas durante o período da ditadura militar brasileira, em dois filmes sobre essa temática, Prá frente, Brasil (1982), de Roberto Farias e O que é isso, companheiro? (1997) de Bruno Barreto. Com esta intenção, o estudo opta pela metodologia proposta pela autora Manuela Penafria (2009) e, assim, descreve e analisa as representações da tortura dos filmes selecionados. Portanto, são identificadas sequências específicas para a análise e descrição fílmica em cada uma das produções cinematográficas. Justifica-se tais escolhas pela relação dramática entre ações e cenas de tortura, além das representações de elementos norteadores para as descrições e análises, tais como presença de torturados e torturadores, além de situações relacionadas ao tema da tortura na ditadura brasileira. Este trabalho apresenta aspectos históricos da ditadura brasileira, principalmente entre os anos de 1968 e 1973, períodos correspondentes às narrativas de cada um dos filmes, a partir dos aportes teóricos de autores, tais como Élio Gaspari (2002a, 2002b, 2003), Marcelo Ridenti (1997, 2001, 2007), Jacob Gorender (1987), Daniel Aarão Reis Filho (2000) e Beatriz Kushnir (2001). Na primeira etapa comparativa, reflete-se sobre a criação, funcionamento e papel da Embrafilme, em especial, sobre a atuação do diretor Roberto Farias, enquanto gestor da entidade, depois, quanto às repercussões sobre as sanções dos órgãos de censura impetradas contra o seu filme Prá frente, Brasil (1982). Na segunda etapa, em relação ao filme de Bruno Barreto, a pesquisa apresenta um recorte temporal relativo à época da ação de sequestro do embaixador norte-americano, em 1969, com o consequente desfecho da ação. Em especial, comenta um panorama sobre a publicação, divulgação e repercussão do livro O que é isso, companheiro? (1979) de Fernando Gabeira, já que serviu de guia para o roteiro para este filme. Além disso, destaca as mudanças dos modelos de financiamento e suas consequências durante o momento reconhecido como Cinema da Retomada, de acordo com autores Lúcia Nagib (2002, 2007), Pedro Butcher (2005) e Luiz Zanin Oricchio (2003). Em síntese, essas produções, por diferentes opções dos seus diretores, deixaram de identificar ou nomear culpados pelas práticas da tortura impetradas durante o período da ditadura militar brasileira. Não obstante, contribuíram para o imaginário coletivo e ainda permitem que novas reflexões sejam feitas sobre o tema e a época que não foram explorados suficiente e contundentemente.
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Análise de modos normais em proteínas / Normal mode analysis in proteins

Mendonça, Matheus Rodrigues de 26 April 2010 (has links)
A abordagem de modos normais de baixa frequência na descrição das flutuações conformacionais dos estados nativos das proteínas globulares tem ajudado na caracterização das suas funções biológicas. Vários métodos teóricos e experimentais têm sido empregados para a determinação destas flutuações internas. Estes movimentos podem ser caracterizados pelo fator Debye-Waller (fator-B), correspondente à mobilidade local do resíduo em nível atômico. A análise de modos normais utilizando os modelos de rede elástica (ENM) demonstra ser uma técnica robusta. Fatores-B experimentais são reproduzidos teoricamente por meio desta técnica em tempos computacionais relativamente curtos, mostrando-se competitiva com as técnicas mais sofisticadas. O modelo de rede elástica é uma abordagem t ipo coarse-grain na qual a proteína no seu estado enovelado é representada por uma rede elástica tridimensional de carbonos conectados por molas. As molas representam as interações ligantes e não ligantes entre os carbonos . Neste trabalho, inicialmente, estudamos os modelos de rede elástica já conhecidos na literatura. Em seguida, realizamos um estudo comparativo entre eles. Neste estudo, comprovamos que os modelos pfGNM e pfANM apresentam melhor correlação com os fatores-B experimentais que os os modelos GNM e ANM tradicionais. Desenvolvemos também uma nova abordagem, a qual intitulamos número de contatos ponderados anisotrópica (AWCN). Mostramos que a abordagem AWCN apresenta um desempenho significativamente melhor que o modelo de rede elástica anisotrópica tradicional. Por fim, realizamos um estudo de caráter investigativo do comportamento do peso das interações entre resíduos. Este estudo re velou que, para os modelos WCN e AWCN, a correlação exibe o seu valor máximo para interações ponderadas $1/R^p$, entre resíduos $i$ e $j$j, para valores de $p$ em torno de 2. Nos modelos pfGNM e pfANM a correlação é maximizada para dois valores de $p$, o primeiro em torno de 2 e o segundo em torno de 4,75, indicando que a ponderação pelo recíproco do quadrado da distância, usualmente empregada na literatura, pode não ser adequada para obter a melhor correlação. / Low frequency normal mode approach to describe conformational fluctuations of globular proteins has helped to characterize their biological functions. Various theoretical and experimental methods have been employed to det ermine the magnitudes of those internal motions. Those motions can be characterized by the Debye-Waller factor (B-factor), co rresponding to the local mobility of the residue at the atomic level. Normal mode analysis using elastic network models (ENM) has demonstrated to be a robust technique. Experimental B-factors has been reproduced theoretically by means of this techniq ue in a short computational time and it has been shown to be competitive with more sophisticated techniques. The ENM is a coarse-grained approach in which the protein is represented by a three-dimensional elastic network of alpha-carbon atoms connect ed by springs. Springs represent bonded and non-bonded interactions between the alpha-carbon atoms. In this work, we study th e elastic network models known in the literature. Next, we perform a comparative study between them. We show that the pfGNM a nd pfANM models present better correlation with experimental B-factors than the traditional GNM and ANM models. We also devel op a new approach, which we entitled anisotropic weighted contact number (AWCN). We show that it presents results significantly better than the traditional anisotropic elastic network model. Finally, we perform a study of investigative character of the behavior for the weight of the interactions between residues. This study revealed that, for the WCN and AWCN models, the correlation exhibits its maximum value for weighted interactions $1/R^p$, between residues $i$ and $j$, for values of $p$ around 2. In the pfGNM and pfANM models the correlation is max imized for two values of $p$, the first one around 2 and the second one around 4.75. This indicates that the weighting by the reciprocal of the square of the distance, usually employed in the literature, may not be appropriate to obtain the best correlation.
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Uma transição assimétrica entre estados simétricos: o alosterismo da Glucosamina 6-fosfato Desaminase / An asymmetric transition between symmetric states: the Glucosamine 6-phosphate Deaminase allostery

Câmara, Amanda Souza 07 February 2013 (has links)
Sistemas alostéricos são característicos de proteínas com um ou mais estados de equilíbrio. Nesse sentido, uma enzima passa por modificações de sua atividade quando um substrato cooperativo se liga a um estado ou outro (1). Estes estados são reconhecidos por possuírem uma conformação mais estável e coexistirem num ensemble. Este trabalho sustenta que tais proteínas oscilem naturalmente entre esses estados. Experimentos de difração de raios-X e RMN, que proporcionam parâmetros de deslocamento anisotrópicos e tempos de relaxação de spin nuclear, já demonstram a coexistência de ambos estados em solução e descrevem o movimento como uma mudança de equilíbrio populacional dos confórmeros (2). Também é possível desenvolver métodos numéricos, como o cálculo de modos normais e a simulação de dinâmica molecular, para associar a geometria proteica a um movimento sobre determinado potencial de campos de força. O sistema adotado para o desenvolvimento desses estudos é a enzima alostérica Glucosamina-6-fosfato Desaminase. Características que defendem seu uso são sua reversibilidade catalítica, rápido equilíbrio cinético e muito baixa afinidade do estado T por ligantes. Sua estrutura também já foi resolvida por experimentos de cristalografia, identificando ambos estados alostéricos. E a caracterização das mudanças estruturais entre os estados T e R está bem estabelecida, identificando diferentes subunidades a distintos graus de rotação e prevendo uma oscilação de baixa frequência entre eles (3). Resultados obtidos neste projeto constituem: (a) uma dinâmica de 100ns partindo do estado T de toda a proteína (hexamérica) solvatada explicitamente, formando um ensemble NVT de 92000 átomos através do programa NAMD, usando o campo de forças CHARMM; (b) análise de componentes principais aproveitando esta dinâmica e usando algoritmos do programa Gromacs; (c) e análise de modos normais, em que os cálculos de minimização de energia foram feitos pelo programa Gromacs sob o campo de forças ENCADV, no vácuo. Análises desses resultados envolvem cálculos de RMSDs e flutuações, trajetórias calculadas para os autovetores oriundos de NMA ou de PCA, fatores de Debye-Waller e a confirmação visual (e gráficos de distância entre resíduos) de aproximação a um estado ou outro. Como a prévia caracterização da movimentação alostérica, identificava duas regiões para cada monômero como representativas de corpos rígidos, também é desenvolvida uma análise por tensores de inércia. Espera-se que, ao longo do tempo, essas subunidades se comportem como corpos quase rígidos e os movimentos destas regiões rígidas correspondam a uma maior representatividade da transição alostérica. Assim, a caracterização dos tensores seria capaz de filtrar movimentos de mais alta frequência que constituem ruído em relação a movimentos funcionais da proteína. - Algoritmos para cálculos matriciais dos tensores foram escritos em Fortran e em TCl. / Allosteric systems are characteristic of proteins with one or more equilibrium states. Such an enzyme experiences a modification of its activity when a cooperative substrate binds to a state or another, thus, establishing a change in population equilibrium (1). These states are recognized by having a more stable conformation, and they coexist in an ensemble. X-ray diffraction and NMR experiments already demonstrated this dynamic equilibrium, and simulation methods, as molecular dynamics and normal mode analysis, generally provide a more complete proof (2).The allosteric enzyme Glucosamine-6-Phosphate Deaminase appeared to be a good model to better understand the equilibrium dynamics as essential to the protein function, given its reversibility of the catalysis and rapid-equilibrium kinetic mechanism. It also has the structure elucidated for both its conformers (3). A computational approach would now give better perspective on how the conformational changes occur. A set of results of this latter kind were obtained: (a) a 100ns dynamic starting at the hexameric T conformer, explicitly solvated, building a NVT ensemble using NAMD program and CHARMM force field; (b) a principal components analysis making use of the calculated dynamic and of the Gromacs algorithms; (c) and normal mode analysis of the T conformer structure (pdb code 1fsf) minimized with Gromacs program using ENCADV vacuum force field. Not only the conventional analyses for these results (fluctuations and projections) were taken, but also an inertia tensor analysis was developed. As the allosteric conformational change, for this protein, was described by the displacement of only two rigid body subunits³, its description by inertia tensors should act as a filter for the high frequency and functionally uninteresting motions, which normally constitute only noise.
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Dinâmica das excitações dos modos coerentes topológicos em um condensado de Bose-Einstein / Excitation dynamics of the coherent topological modes in a Bose-Einstein condensate

Ramos, Edmir Ravazzi Franco 06 December 2006 (has links)
No presente trabalho, estudamos a possibilidade de se produzir um Condensado de Bose-Einstein em um estado excitado de um potencial confinante. Vimos que, com um campo externo oscilante, é possível transferir átomos do estado fundamental para um estado excitado qualquer. Se esse campo oscilar próximo da freqüência de transição entre os dois modos, é possível aproximar esse sistema para um de dois níveis. Analisando numericamente a evolução temporal das populações de cada nível, vimos que há oscilações de população do tipo Rabi. Estas oscilações variam de acordo com a forma espacial, a intensidade e com a dessintonia do campo aplicado. Vimos, também, que há a formação de franjas do tipo Ramsey, ao aplicarmos um campo oscilatório com dois pulsos separados. Além disso, definindo um parâmetro de ordem como sendo a diferença entre a média temporal da população de cada estado, é possível caracterizar um tipo de transição de fase no condensado. Estudamos como a forma do campo externo interfere na transição de fase, caracterizada pelo parâmetro de ordem. Obtemos também, um valor crítico do campo no qual ocorre essa transição. / In this work, we have studied the possibility of producing a Bose-Einstein Condensate in an excited state of a confining potential. We have seen that, with a oscillatory external field, it is possible to transfer atoms from the ground state to any excited state. If this field oscillates near the transition frequency between the two modes, it is possible to approximate that system to a two-level system. Analyzing numerically the temporal evolution of population of each level, we have seen there are Rabi-like oscillations of population. This oscillations vary according to the spacial shape, the intensity and the detuning of the applied field. We have also seen there is a Ramsey-like fringes formation, if we apply an oscillatory field with separate two pulses. Moreover, defining an order parameter as being a difference between the population time average of each level, it is possible to characterize a kind of phase transition in the condensate. We have studied how the shape of the external field interferes in the phase transition, characterized by the order parameter. We have also obtained a critical value for the field in which that transition occurs.

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