Orientador: Jose Mario Martinez / Dissertação (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-21T19:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreani_Roberto_D.pdf: 2355394 bytes, checksum: 861b54607a5a94da14dc93bf1b297d9b (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Navin B. Patel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MunozUribe_Martin_D.pdf: 7845185 bytes, checksum: 5f4795fdeeeafa0d7e54cfd6770c6c18 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A disponibilidade de fontes de luz, assim como de detetores na região infravermelha, é de grande interesse devido à utilidade destes dispositivos. Aplicando os princípios da Óptica Não Linear aos Guias de Ondas, é possível conseguir dispositivos que, através de interações paramétricas, atuem como fontes de radiação coerente ou auxiliem na detecção desta em regiões nas quais não se tem disponíveis. Este trabalho, apresenta duas soluções novas para viabilizar interações paramétricas eficientes em guias de ondas de semicondutores 43m crescidos epitaxialmente. A primeira, propõe uma técnica experimental para a Inversão do Sinal do Coeficiente Não Linear d14, e sua aplicação na otimização do fator de overlap. A segunda, introduz um tipo de Configurações Não Críticas, as quais conseguem relaxar os estritos requisitos de uniformidade dos filmes, de forma tal que, as técnicas atuais de crescimento consigam satisfazer . Dentre os parâmetros mais importantes para se planejar os guias de ondas, estão os coeficientes não lineares, e os índices de refração dos materiais que os compõem. Foram medidos índices de refração do GaSb, visando sua utilização em guias para interações paramétricas, e determinaram-se, por primeira vez, valores consistentes dos mesmos / Abstract: Light sources and detectors in the infrared region, are of great interest for several applications. Applying Non Linear Optical principles to waveguides it is possible to obtain devices that, emit coherent radiation, or help its detection using the parametric interactions. This work presents two new solutions for efficient parametric interactions in epitaxilly growth 43m semiconductors waveguides. The first proposes na experimental technique for the sign inversion of the non linear coefficient d14 and the optimization of the overlap factor. The second one shows the existence of non critical configurations which allows relaxing the strict requirements on film uniformity in such way that actual growth techniques can satisfy . Among the most important parameters for waveguide design, are the non linear coefficients and the refractive index. We have for the first time, measured consistently the refractive indices of GaSb, planning its future use for parametric interactions in waveguides / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Rui Fragassi Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T02:41:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaballeroPetersen_CarlosAllan_D.pdf: 5715633 bytes, checksum: fe147d28b8803c79ceab3f91f57520b7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Nesta tese, investigamos e simulamos alguns subsistemas ópticos adequados para comunicação solitônica. Diversos experimentos numéricos foram realizados para estudar estes subsistemas, criando, para isto, um conjunto de programas de simulação, escritos na linguagem de programação da plataforma Mathematica 'MARCA REGISTRADA¿. Na primeira parte, analisamos a propagação de pulsos num meio óptico não-linear, onde o papel dos diferentes parâmetros é investigado através da simulação numérica, usando o método das diferenças finitas no domínio do tempo. Um sistema de equações não-lineares de Schrõdinger é resolvido para diferentes tipos de pulsos de entrada, para estudar a formação, ou não, de pulsos do tipo solitônico. Neste sentido estudamos a formação de sólitons brilhantes e escuros; neste último caso, usamos a modulação cruzada de fase. Numa segunda parte, investigamos o amplificador a fibra dopada com materiais de três e quatro níveis. A simulação permite estudar a evolução dos diferentes sinais dentro da fibra dopada, incluindo a emissão espontânea amplificada (ASE). Esta simulação permite obter resultados num comprimento de onda específico ou uma resposta espectral completa, dependendo dos dados disponíveis da fibra dopada utilizada. Como uma aplicação destes dois primeiros experimentos numéricos, estudamos o espelho não-linear amplificante em anel (Non-linear Amplifying Loop Mirror, NAIM) e sua aplicação na restauração de pulsos solitônicos escuros exaustos. Num outro experimento numérico, mostramos a geração de sinal laser num laser anel a fibra dopada. Neste caso foram investigados os lasers em anel tipo free-running e mode-locked AM. Verificamos que a oscilação laser nasce do ruído ASE do amplificador óptico presente no anel. Estudamos, também, um método de geração de trens de pulsos ópticos muito curtos, usando modulação da fase de uma onda óptica CW, seguida de filtragem óptica. Verificamos que filtros de característica de transferência tipo gaussiana produzem um bom pulso de saída e que, utilizando filtros de transferência periódica, é possível obter taxas maiores que no caso do uso de filtros simples / Abstract: This work invesligates oplical subsystems that can be used in solitonic communications. Several numerical simulations are presented, using the Mathemalica® programming language. Inilially, the non-linear oplical pulse propagalion is analyzed, using thefinite difference lime domain (FDTD) method. A pair of non-linear Schrõdinger equalions is solved simultaneously to see the condilions for oplical soliton formalion. Both bright and dark solitons were investigated, the later using cross-phase modulation. In a second part, the behavior of oplical amplifiers using doped fibers was studied The computer program developed allows to see the evolulion of the informalion signal, pumping and amplified spontaneous emission (ASE). The program makes the simulalion at a given wavelength (spot analysis) or in a complete spectral range, depending on the data availablefor thefiber. Using the above programs, several devices were analyzed, like a non-linear amplifying loop mirror (NAIM), for regeneralion of exhausted dark solitons, and oplical fiber's loop lasers,for generalion of bright solitons. In this later case, thefree-running and AMmode lockedfiber lasers were invesligated It was shown that the laser signal startfrom the ASE present in the loop. A method for the generalion of a train of short oplical pulses, using the phase modulalion of a CW signal followed by an oplical filtering, was investigated It was observed that the use of a gaussian filter gives a good output signal (close to the soliton shape) and that filters with a periodic transfer funclion (/ike a Fabry-Perot filter) can be used to double thepulse rate obtained using a non-periodicfilter / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo de Barros Correia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T15:23:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borges_ThomazPenteadodeFreitas_D.pdf: 12079427 bytes, checksum: 93a72cc06f5bbba447e94d9e08e93a42 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Considera-se o dimensionamento otimizado de um sistema de aquecimento solar de água como o conjunto de valores para as diversas variáveis de projeto (área de placa coletora, volume de reservatório térmico, e outras) que resulta no mínimo custo ao longo da vida útil do equipamento. Este custo deve levar em conta diversos gastos, como os de aquisição, manutenção e despesas com uso de energia auxiliar. Neste trabalho, desenvolveu-se um procedimento computacional que encontra este dimensionamento otimizado, em face a condições climáticas específicas do local de instalação, condições de uso de água quente, e demais condições de projeto. Para isso, acoplou-se um procedimento de otimização não-linear a uma rotina de simulação numérica a longo prazo em regime transiente. O procedimento utiliza o método dos Gradientes Conjugados. Foi feito o estudo de caso do projeto de um sistema de aquecimento solar de água tennossifão com placas planas para o clima de Campinas-SP. A função objetivo a ser minimizada é o valor anual das despesas totais (custos fixos e custos variáveis) de se produzir água quente, calculados em uma análise de ciclo de vida econômico. Executando este procedimento para um problema de apenas dois parâmetros, foi possível comprovar o bom funcionamento do modelo de síntese, visualizando-se a busca do ótimo em uma superficie tridimensional. A seguir foram executados e discutidos casos técnicos com até sete variáveis de projeto, em que o modelo de síntese proposto encontrou soluções técnicas de custo minimizado, adequadas às condições de funcionamento do sistema / Abstract: The optimal design of a solar water heater is regarded as achieved when the set of design variables is such that produces the minimum cost of the equipment during its life-cycle. For summing up this cost, it is necessary to take account of acquisition costs, maintenance costs and expenses with auxiliary energy. In this work, a computational procedure for finding the optimal design was produced. The procedure takes in account several design conditions, such as daily water load profile, a typical meterological year, cost of components, and several other parameters. In the heart of this procedure, a non-linear programming algorithm was coupled to a long-term transient simulation routine in order to obtain optimal design solutions of multi-variable problems. This algorithm uses the conjugate gradient method. A case study was proposed for finding the optimal design of a domestic solar water heater with flat-plate collectors and thermosyphon circulation, for Brazilian Southeastern climate conditions. When a two parameters example is executed, it is possible to comprovate a good model performance by visualizing the optimum seek on a 3D surface. Case studies are presented, with up to seven design variables. The model has synthetised technical solutions of minimum cost that complies with the given load conditions / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Helio Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T16:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_HenriquedeMoraesBorgesde_M.pdf: 7657106 bytes, checksum: f3bb252fea419ac5feefa19aa0032a71 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho descreve o estudo do comportamento da eficiência da Mistura de Quatro Ondas (Four­Wave Mixing - FWM) em sistemas DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) com canais igualmente espaçados e fibras monomodo de dispersão deslocada - DS - em função das diferentes combinações do estado-de-polarização (SOP) dos canais. Simulações numéricas e alguns resultados de experimentos laboratorais mostram boa concordância entre si. Resultados de simulações sistêmicas são apresentados e discutidos. Quando portadoras ópticas de alta potência (maior que 10 dBm) são lançadas em fibras DS longas (acima de 15 km) surgem os produtos de intermodulação pelo processo FWM. A presença deste efeito degrada o desempenho de sistemas DWDM e esforços vêm sendo realizados no sentido de se utilizar técnicas que aliviem estas degradações. A aplicação do método sugerido de combinações do SOP dos canais, para a redução da potência da luz FWM em fibras DS, melhora o desempenho do sistema óptico testado, 8 x 10 Gbps, cujos resultados, em termos do fator Q ou de BER, foram melhores que 8,5 ou 6 x 10-13, respectivamente, para uma potência em cada canal de 0 dBm lançada sobre 65 km / Abstract: This work describes a study of the Four- Wave Mixing - FWM - efficiency behaviour in Dense Wavelength Division Multiplexing - DWDM - systems with equally spaced channels and Dispersion Shifted fibers - DS - as a function of the combinations of the State-Of-Polarization (SOP) of each channel. A good agreement between numerical simulations and laboratory experiments is observed. These results are presented and discussed. When optical signals, with high powers (more than 10 dBm), are launched in long DS fibers (more than 15 km) new intermodulation products arise from the FWM process. This effect degrades the DWDM optical systems performance and some effort has been done in order to mitigate them. The application ofthe method of channels SOP combinations, for the FWM light power reduction in DS fibers, presented good results, for 2 and 3 channels CW operating, better than 9 dB of reduction, and improved the performance of the tested 8 x 10 Gbps system, whose results, in terms of Q factor or BER, were better than 8,5 or 6 x 10-13, respectively, for an optical power per channel of 0 dBm launched over 65 km / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Paulo Sergio Franco Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:59:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_Rogeriode_M.pdf: 11863171 bytes, checksum: 98d35fba7240e5902936068a393d4e56 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: No presente trabalho foi proposto um modelo hidráulico de otimização em período extensivo, estruturado na forma clássica dos problemas de otimização determinística restrita. Este modelo é composto por duas partes essenciais: (a) função objetivo, que descreve o critério de performance do sistema; (b) conjunto de restrições composto por equações e/ou inequações matemáticas que definem a operação do sistema e de seus elementos. Devido à presença de variáveis binárias utilizadas para representar as condições operacionais das bombas, o modelo hidráulico de otimização é formulado como um problema de programação não-linear inteira mista. Para a solução do modelo proposto, foram utilizados dois algoritmos de programação nãolinear associados a um algoritmo de programação inteira. São eles: (a) o algoritmo do Gradiente Reduzido Generalizado (ABADIE e CARPENTIER, 1969) associado ao algoritmo Branch and Bound (Ramificação e Limite), através da interface do software GAMS com os solver CONOPT e SBB; (b) o algoritmo da Lagrangeana Projetada (MURTAGH e SAUNDERS, 1982) associado ao algoritmo Branch and Bound, através da interface do software GAMS com o solver MINOS 5.5 e SBB. O modelo inicialmente foi avaliado para a rede hipotética estudada por VENTURINI (1997), e depois para um sistema real, o Subsistema Adutor Metropolitano Alça Leste da cidade de São Paulo. Os resultados obtidos evidenciaram a viabilidade da utilização de tal metodologia como uma ferramenta valiosa de suporte para as tomadas de decisões operacionais em sistemas de abastecimento de água, permitindo um melhor entendimento das interações dos elementos que compõem o sistema e indicando a possibilitando de implementação para operações em tempo real / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Vera Lucia da Rocha Lopes, Jose Mario Martinez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendonca_LuzianeFerreirade_M.pdf: 1817292 bytes, checksum: 55ad938d41fb89f7e6a3c6ef3b829c36 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho propõe um método de atualização de q colunas por iteração de maneira a satisfazer (quando possível) as q últimas equações secantes; este método nem sempre está definido, pois é possível que duas equações secantes sejam imcompatíveis; mais ainda, é possível que sua compatibilidade seja tão tênue conforme q assume valores maiores que 2, que sua implementação pode ser muito mal-condiconada. É proposta uma implementação correta do ponto de vista da álgebra linear e da estabilidade numérica, a análise teórica do método (convergência local) e a determinação do número ótimo de equações secantes que devem ser usadas. Foram realizados vários testes numéricos com problemas de pequeno e grande porte presentes na literatura, fazendo uma comparação entre os métodos de Newton, Broyden, CUM, ICUM, o método multi-coluna com q igual a 2 e q igual a 3. O último capítulo é composto pela análise dos resultados obtidos por esses métodos na resolução de um problema prático geofísico (traçamento de raios em sísmica) / Abstract: In this work it is introduced new quasi-Newton methods for solving largescale nonlinear systems of equations. In these methods q (> 1) columns of the approximation of the inverse Jacobian matrix are updated, in such a way that the q last secant equations are satisfied (when it is possible) at every iteration. The new methods obtained are called a q-Columns Inverse Updating Method. It is also shown an optimal maximum value for q, that makes the method competitive. It is proposed a right implementation from the point of view of linear algebra and numerical stability. It is presented a local convergence analysis for the case n = 2 and several numerical comparative tests with other quasiNewton methods, in particular the ICUM (Inverse Column Updating Methods) are presented. / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientadores : Janito Vaqueiro Ferreira, Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T00:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_AlexPereirado_M.pdf: 5812743 bytes, checksum: c681e9a8fe088369f73265d0c999123b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Este trabalho apresenta uma investigação numérica e experimental de uma alavanca de transmissão mecânica considerando a presença de não-linearidades na estrutura. Na investigação experimental foram obtidas as curvas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem da alavanca. As curvas experimentais foram obtidas com controle da amplitude da componente harmônica fundamental do sinal da força de excitação, usando a técnica de varredura em freqüência e o método de continuação arc-length. O programa de controle experimental foi validado primeiramente com simulações numéricas de modelos simplificados da alavanca de transmissão que consideravam efeitos não-lineares de atrito e folga. Os efeitos não-lineares, modelados por juntas, foram quantificados por funções descritivas que as linearizavam para definir funções de transferência que relacionaram as componentes fundamentais da entrada e da saída. Para que estes modelos simplificados se aproximassem cada vez mais do sistema físico, vários parâmetros do modelo foram determinados experimentalmente, inclusive os parâmetros do modelo de atrito empregado. Com os modelos simplificados da alavanca foram também obtidas as curvas simuladas de resposta em freqüência não-lineares de primeira ordem. Essas investigações mostraram a complexidade de modelar uma estrutura com características não-lineares e a necessidade de modelos mais completos. Já a investigação experimental demonstrou a potencialidade da aplicação do método de continuação arc-length no controle experimental aplicado à obtenção de curvas de resposta em freqüência não-lineares / Abstract: This work presents a numeric and experimental investigation of a gearshift lever of mechanical transmission considering the presence of nonlinearity in the structure. In the experimental investigation the first order nonlinear frequency response curves of the lever were obtained. The experimental curves were obtained by controlling the fundamental harmonic amplitude component of the excitation force signal, using the frequency sweeping technique and the arc-Iength continuation method. The program of experimental control was firstly validated with numeric simulations of simplified models of the gearshift lever, which considered nonlinear effects of friction and gap. The nonlinear effects, modeled by joints, were quantified by describing functions which linearized the joints to define transfer functions that related the fundamental components of the input and output. To make these simplified models more closely to the physical system, several parameters of the model were experimentally determined, including the parameters of the friction model adopted. With the simplified models of the lever the simulated curves of first order nonlinear frequency response were also obtained. These investigations showed the complexity of modeling a structure with nonlinear characteristics and the need of more complete models. The experimental investigation demonstrated the potentiality of the arc-Iength continuation method applied in the experimental control to obtain nonlinear frequency response curves / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Flavio Caldas da Cruz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CavassoFilho_ReinaldoLuiz_D.pdf: 9595326 bytes, checksum: 91354a90233453257da030ae6ed97640 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, abordamos o desenvolvimento de um sistema experimental para resfriamento laser e aprisionamento magneto-óptico de átomos de cálcio, o desenvolvimento de fontes laser empregadas nesse sistema, bem como estudos espectroscópicos de transições desse elemento em descargas elétricas de catodo oco. No caso do cálcio, a transição óptica mais eficiente para a manipulação do movimento dos átomos por pressão de radiação é a 1 S0-1 P1 em 423 nm. Uma das fontes de radiação laser que desenvolvemos para esse comprimento de onda consiste de um laser de Ti:Safira estabilizado e duplicado em freqüência. A freqüência desse laser é travada à ressonância de uma cavidade de Fabry-Perot de referência. O segundo harmônico do laser é gerado por conversão não-linear em um cristal de niobato de potássio situado em uma cavidade externa de amplificação. Investigamos o uso de lâmpadas de catodo oco de cálcio como ferramentas espectroscópicas de alta resolução. A variação na impedância da descarga elétrica que ocorre com a excitação laser, o efeito optogalvânico, é uma técnica de alta sensibilidade que simplifica consideravelmente a detecção e a sintonia em transições atômicas muito fracas como a 1 S0-3 P1 em 657 nm. O sistema de resfriamento e aprisionamento de átomos de cálcio é o último tópico abordado neste trabalho. Nesse sistema, átomos provenientes de um feixe atômico térmico são resfriados pela técnica de desaceleração Zeeman e então capturados em uma armadilha magneto-óptica. Empregamos um esquema alternativo de desaceleração Zeeman que usa um feixe laser com a mesma freqüência dos feixes da armadilha. Estudamos a variação do número estacionário de átomos aprisionados com vários parâmetros, como o gradiente de campo magnético, a dessintonia e a intensidade dos feixes laser de aprisionamento e desaceleração. Analisamos também a evolução temporal do número de átomos aprisionados. Esse estudo mostrou que o tempo de armazenamento na armadilha é limitado por perdas devido ao bombeamento óptico de níveis metaestáveis do cálcio. Essas perdas por bombeamento óptico são muito maiores do que as perdas decorrentes de colisões binárias entre os átomos frios. Nesse regime, o comportamento não-exponencial do número de átomos torna-se muito difícil de ser observado. Todavia, constatamos que é possível extrair informações relativas à taxa de perdas por colisões frias comparando as constantes de tempo exponenciais das curvas de carga e descarga / Abstract: In this work, we report on an experimental system for laser cooling and magneto-optical trapping of calcium atoms, the development of the laser sources for this system, and a spectroscopic analysis of calcium transitions in hollow cathode electric discharges. In the case of calcium, the most efficient optical transition for the atom motion manipulation by radiation pressure is the 1 S0- 1 P1 at 423 nm. One of the lasers sources that we developed at this wavelength consists on a frequency doubled and stabilized Ti:Sapphire laser. The frequency of this laser is locked to the resonance of a Fabry-Perot reference cavity. The second harmonic is generated by nonlinear conversion in a potassium niobate crystal inside an external power enhancement cavity. We investigate the use of calcium hollow cathode lamps as high resolution spectroscopic tools. The variation of the electrical discharge caused by the laser excitation, the optogalvanic effect, is a high sensitivity technique that greatly simplifies the detection and tuning on very weak atomic transitions, as the 1 S0-3 P1 at 657 nm. The system for cooling and trapping of calcium atoms is the last topic reported in this work. In this system, atoms from a thermal atomic beam are first cooled by the Zeeman deceleration technique and then trapped on a magneto-optical trap. We employed an alternative scheme for Zeeman deceleration which uses a laser beam at the same frequency of the trapping laser beams. We analyzed the variation of the steady state number of trapped atoms with several parameters, as magnetic field gradient, detuning and intensity of the trapping and decelerating laser beams. We also analyzed the time evolution of the number of trapped atoms. This analysis showed that the trap storage time is limited by losses related with the optical pumping of calcium metastable levels. These optical pumping losses are much larger than the losses caused by binary collisions between the cold atoms. In this regime, the non-exponential behavior of the atom number is very difficult to observe. However, we noticed that it is possible to extract information on the cold collision loss rate by comparing the exponential time constants of the trap load and the decay curves / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Luiz Antonio Barrera San Martin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:33:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kizil_Eyu_D.pdf: 2535674 bytes, checksum: 14eb664a435a44358959cfe1f4a03af5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho, tratamos da homotopia monotônica, uma variante apropriada de homotopia, de trajetórias de sistemas de controle não-linear assim como de curvas monotônicas em semigrupos de Lie. Introduzimos primeiro um conceito de regularidade para funções de controle que por sua vez pode ser visto, através de uma reparametrização, como generalização de controles normais, e depois consideramos a homotopia monotônica das trajetórias regulares de um sistema de controle 2:: numa variedade M. Em seguida, mostramos que o conjunto r(2::, x) de classes de homotopia mono tônica das trajetórias regulares do sistema 2: a partir de um estado fixo tem estrutura de variedade diferenciável com a mesma dimensão que lv.f. Nesta conexão, o teorema 3.1.1 é um dos resultados principais da tese. Como corolário deste teorema temos um difeomorfismo local e levantamos L à variedade r(2:, x) obtendo um sistema em r(2:, x). Para considerar as propriedades universais de r(2:, x), tomamos uma variedade N que recobre o conjunto acessível AR(2:, x) via um difeomorfismo local sobrejetor. Comparando as trajetórias de sistemas levantados sobre essas duas variedades, construímos uma aplicação de r(2::, x) a valores em N. Esta construção é nada mais do que imitar a teoria clássica. Feito isso, comparamos a homotopia monotônica com a homotopia usual. Em particular, exibimos um exemplo de um sistema de controle que admite trajetórias que são homotópicas mas não são monotonicamente homotópicas. Pretendemos também relacionar nossas construções e resultados com um dos problemas apresentados em [16] para semigrupos gerais. Também, definimos o semigrupo fundamental para homotopia monotônica como análogo de grupo fundamental de um espaço topológico. Finalmente, particularizamos os resultados já obtidos para o contexto de conjuntos de controle onde o problema de valor inicial que aparece ao longo do trabalho pode ser melhorado assumindo x E intA(x) / Abstract: In this work, we deal with monotonic homotopy, an appropriate variant of homotopy, of trajectories of non-linear control systems as well as monotonic curves in Lie semigroups. We first introduce a concept of regularity for control functions which may be viewed, through a reparametrization, as generalization of normal controls, and consider monotonic homotopy of regular trajectories of a given control system ~ on a manifold M. Then, we show that the set r(~, x) of monotonic homotopy classes of regular trajectories of ~ starting at a given fixed point x has a differentiable manifold structure with the same dimension as lv/. In this connection, Theorem 3.1.1 is one of the major achievements of the thesis. As a consequence of this theorem we get a local diffeomorphism and lift ~ to the manifold r(~, x) obtaining a system in r(~, x). To consider universal properties of r(~, x), we take a manifold N that covers the accessible set AR(~, x) via a surjective local diffeomorphism. Comparing the trajectories of the lifted systems on these two manifolds, we construct a map from r(~, x) into N. This construction is only a mild imitation of the classical theory. We then compare monotonic homotopy with usual homotopy. In particular, we exibit an example of a system admitting trajectories which are homotopic but not monotonically homotopic. We also try to relate our constructions and results to one of the problems presented in [16] for semigroups in general. We define a fundamental semigroup for monotonic homotopy as an analogue of fundamental group of a topological space. Finally, we particularize the results obtained so far to the context of control sets where the initial value problem that appears throughout the work may be improved assuming x E intA(x) / Doutorado / Matematica / Mestre em Matemática