[pt] O controle de empuxo vetorial (TVC) é usado para o controle de atitude de foguetes aeroespaciais. No caso de propulsão usando combustível líquido, tradicionalmente o bocal é conectado ao corpo do foguete através de uma junta cardânica. Dois atuadores hidráulicos são colocados ao redor do bocal para controlar sua orientação. Nesta tese, o TVC é tratado como uma plataforma robótica de base fixa. Ao invés de usar servo-válvulas comerciais para controlar os atuadores, uma nova válvula de controle é proposta. Primeiro uma plataforma cardânica é considerada com transdutores de posição angular medindo o deslocamento da cruzeta da junta. Em seguida, uma nova configuração da plataforma é proposta substituindo o cardan por uma junta homocinética. Neste caso, a realimentação da posição da plataforma é feito usando um estimador de atitude em tempo real. Este estimador é um filtro complementar baseado em matrizes de orientação que coleta dados de uma central inercial (IMU). A modelagem do sistema começa com a cinemática. Na sequência, a modelagem dinâmica utiliza a formulação de Newton-Euler para obter a equação de movimento. A modelagem do sistema hidráulico é apresentada com o modelo da nova válvula de controle e do atuador. Inicialmente, um controlador puramente proporcional é proposto. Durante a validação experimental é mostrado que devido as características do sistema de atuação, mesmo este simples controlador é preciso e confiável. Em seguida é demonstrado um método para avaliar outras estratégias de controle. A comparação entre a plataforma cardânica e homocinética mostra que, nas condições analisadas, ambas têm um comportamento dinâmico similar. Nas duas configurações da plataforma o sistema se mostrou preciso e confiável. / [en] Thrust Vector Control (TVC) is used for the attitude control of spacecrafts. In the case of liquid-propellant fuel, the nozzle is traditionally connected to the rocket frame through a gimbal. Two hydraulic actuators are placed around the nozzle to control its orientation. In this Thesis, TVC is treated as a fixed base robotic platform. Instead of using commercial servo-valves to control the actuators, a novel control valve is proposed. First a gimbaled platform is considered with two angular position transducers to measure the angular displacement of the joint crosshead. Then, a homokinetic platform configuration is proposed replacing the gimbal by a constant velocity joint. In this case, the platform position feedback is done using a real-time attitude estimator. The estimator is a complementary filter based on orientation matrices that collects data from an inertial measurement unit (IMU). The modeling of the system begins with kinematics. Then, the dynamic modeling uses the Newton-Euler formulation to obtain the equation of motion. The modeling of the electro-hydraulic system is presented with the model of the novel control valve and the linear actuator. Initially, a full proportional controller is proposed. During the experimental validation it is shown that due to the characteristics of the actuation system, even this simple controller is accurate and reliable. Thereafter, method is demonstrated to evaluate novel control strategies. The comparison between the gimbaled and homokinetic platform shows that, under the analyzed conditions, they have a similar dynamic behavior. In both platform configurations the system is accurate and reliable.

Esta dissertação tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma formulação, via método dos elementos finitos (MEF), para a identificação e solução do impacto não linear bidimensional entre estruturas anelares reticuladas e anteparo rígido fixo. O comportamento dinâmico não linear geométrico é feito por meio de uma formulação posicional classificada como Lagrangiana total com cinemática exata. Utiliza-se o integrador temporal de Newmark modificado para descrever o comportamento dinâmico, de forma a garantir a estabilidade na análise do impacto. Desenvolveu-se um algoritmo de identificação da ocorrência do impacto, utilizando-se segmentos auxiliares que definem uma região formada por pontos passíveis de impacto. A solução do impacto é feita com um algoritmo de retorno geométrico segundo superfície curva com aproximação qualquer para o anteparo rígido, considerando situações com e sem atrito. Faz-se uma comparação entre a técnica adotada e a técnica dos multiplicadores de Lagrange e das penalidades, mostrando a equivalência entre as mesmas. Por fim, são apresentados exemplos numéricos gerais utilizando a técnica desenvolvida, onde se fez um estudo de convergência para discretização geométrica e temporal. / This work has as main goal the development of a formulation, based on the finite element method (FEM), for the identification and solution of the bidimensional nonlinear impact between reticulated cyclics structures and fixed rigid wall. The dynamic geometrically nonlinear behavior is treated with a positional formulation classified as total Lagrangean with exact kinematics. The time integrator of modified Newmark is used, to describe the dynamic behavior, to assure the stability in the analysis of the impact. An algorithm of identification of the occurrence of the impact was developed, using auxiliary segments that define a region formed for feasible points of impact. The solution of the impact is made with an algorithm of geometric return as curve surface with any approach for the rigid wall, considering situations with and without friction. A comparison between the technique adopted and Lagrange multipliers and penalty is made. Finally, general numerical examples are presented, where a study of convergence was made.

abstract: 本论文研究的目的是针对银行卡跨境支付行为，根据不同的跨境支付渠道，结合资金清算的不同模式下的资金清算效率进行研究，并对现有清算系统内，运用理论和模型，对如何提高银行卡跨境资金清算进行阐述分析，力图在现有跨境资金清算金融设施的基础上，对银行卡跨境资金清算的流动性管理、头寸控制、增加清算周期等因素进行研究分析，进而尝试提出清算机制和流程的优化设计，以促进跨境资金提高周转效率，节约社会交易成本和持卡人资金成本。 论文将对相关银行卡跨境支付、清算基本流程、涉及的相关系统进行说明，并对全球和世界主要国家的银行卡市场进行介绍，结合我国银行卡跨境业务的现状、跨境支付清算涉及的主要环节、清算系统，通过不同层次、不同模型的分类比对，提出提高银行卡跨境支付资金清算的关键节点，并加以聚焦、深入测算、推导。研究的最终目的是期望通过对以上的分析，能够对银行卡资金清算参与主体对清算模式的选择、流动性节约、头寸管理等有所帮助，让清算主体能籍此对支付通道、清算模式、账户管理等选择上有所参考，促进卡组织（支付系统）籍此提高清算效率，从而降低整体交易和资金成本，提高支付行业整体资金资源的使用效率。 / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Business Administration 2019

This work revolves around the use of fractional order calculus in control science. Techniques such as fractional order universal adaptive stabilization (FO-UAS), and the fascinating results of their application to real-world systems, are presented initially. A major portion of this work deals with fractional order modeling and control of real-life systems like heat flow, fan and plate, and coupled tank systems. The fractional order models and controllers are not only simulated, they are also emulated using analog hardware. The main aim of all the above experimentation is to develop a fractional order controller for plasma position control of the Saskatchewan torus-1, modified (STOR-1M) tokamak at the Utah State University (USU) campus. A new method for plasma position estimation has been formulated. The results of hardware emulation of plasma position and its control are also presented. This work performs a small scale test measuring controller performance, so that it serves as a platform for future research efforts leading to real-life implementation of a plasma position controller for the tokamak.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-06T11:36:19Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2587851 bytes, checksum: 3aefbde79e924d09dc5d5bd83813c6c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T11:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2587851 bytes, checksum: 3aefbde79e924d09dc5d5bd83813c6c1 (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work aims at the development and implementation of the adaptive generalized predictive controller (GPC) and the proportional integral proportional controller (PID) in a two-degree planar manipulator robot (2 GDL) composed of a rotational link and another prismatic. The rotational link has as structure an extensive branch of aluminum in profile U, having as actuator a motor-reducer of continuous current, and as sensing a potentiometer of ten turns, that acts like transducer of angular position. The prismatic link consists of a double acting pneumatic cylinder with a through rod fixed inside the rotational link, having as actuator a proportional electropneumatic valve of five paths and three positions and as sensing a potentiometric ruler that acts as a linear position transducer . The obtaining of the representative mathematical model of the robot will occur through the estimator of recursive least squares (MQR). We present experimental results of the estimated models and system responses under the action of the designed controllers. / O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e implementação do controlador preditivo generalizado (GPC) adaptativo e do controlador proporcional integral derivativo (PID) convencional, em um robô manipulador planar de dois graus de liberdade (2 GDL) composto por um elo rotacional e outro prismático. O elo rotacional possui como estrutura um ramo extenso de alumínio em perfil U, possuindo como atuador um motor-redutor de corrente contínua, e como sensoriamento um potenciômetro de dez voltas, que atua como transdutor de posição angular. O elo prismático é constituído por um cilindro pneumático de dupla ação com haste passante, fixado no interior do elo rotacional, possuindo como atuador uma válvula eletropneumática proporcional de cinco vias e três posições e como sensoriamento uma régua potenciométrica, que atua como transdutor de posição linear. A obtenção do modelo matemático representativo do robô se dará através do estimador dos mínimos quadrados recursivos (MQR). São apresentados resultados experimentais dos modelos estimados e respostas do sistema sob ação dos controladores projetados.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2073889 bytes, checksum: df5e3780835b90ebdd638d4b8a4d38fb (MD5) Previous issue date: 2011-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work consists of developing a system for position control of a three phase induction motor for positioning systems, using the technique of vectorial control in quadrature with the rotor flux. Several applications make use of this control, such as robot manipulators for welding and painting machines, tables and positioners coordinates in general. For a long time the machine most used in these systems was the DC for its simplicity of control, until the vector techniques were developed and improved, and significant advances in the power electronics allowing a drive high performance and lower cost using AC machines. To implement the drive with variable speed the asynchronous machine should be powered from a three-phase voltage source with variable frequency and amplitude, this source is obtained by static converters. The converter employed in this work uses the configuration with three arms, each containing two keys with controlled trigger and block, with one arm for each motor phase. A digital signal processor (DSP) was used to receive signals of voltage, current, position and generate the pulse width modulation (PWM). / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de controle de posição de um motor de indução trifásico para sistemas de posicionamento, utilizando a técnica de controle vetorial em quadratura com o fluxo rotórico. Várias aplicações se utilizam deste controle, como robôs manipuladores para máquinas de pintura e soldagem, mesas de coordenadas e posicionadores de um modo geral. Por muito tempo a máquina mais utilizada nestes sistemas era a de corrente contínua pela sua simplicidade de controle, até que foram desenvolvidas e aprimoradas as técnicas vetoriais, e avanços significativos na eletrônica de potência permitindo um acionamento de alto desempenho e menor custo utilizando máquinas de corrente alternada. Para implementar o acionamento com velocidade variável, a máquina assíncrona deve ser alimentada através de uma fonte de tensão trifásica de frequência e amplitude variáveis, fonte esta que é obtida por meio de conversores estáticos. O conversor empregado neste trabalho utiliza a configuração com três braços, cada um contendo duas chaves com disparo e bloqueio controlados, sendo um braço para cada fase do motor. Um processador digital de sinais (DSP) foi utilizado para receber os sinais de tensão, corrente, posição e gerar a modulação por largura de pulso (PWM).

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2002299 bytes, checksum: 8157401052d865ab5779e6f1b23383d8 (MD5) Previous issue date: 2012-04-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents the position control of a robotic manipulator with two degrees of freedom. Such control is accomplished by applying a multilayer neural network, emulating a PD2 controller. The choice of the number of neurons in the hidden layer is made with the aid of a Genetic Algorithm, whose role is to generate populations where individuals will be the number of neurons in the hidden layer and evaluate the performance of the control system when subjected to different references signals. The two best individuals of each generation will give origin to the population of the next iteration, noting the probabilities of crossover and mutation, using the criterion of elitism as a warranty of optimization. The evaluation of the overall performance of the control system, in turn, is based on trajectory following response (sinusoidal reference signals) and on position response (step reference signals). / No presente trabalho trata-se do controle de posicionamento de um manipulador robótico com dois graus de liberdade. Tal controle é realizado por meio da aplicação de uma rede neural multicamadas, emulando um controlador do tipo PD2. A escolha do número de neurônios na camada oculta é feita com auxílio de um Algoritmo Genético, cujo papel é gerar populações em que os indivíduos serão o número de neurônios na camada oculta e avaliar o desempenho do sistema de controle quando submetido a diferentes referências. Os dois melhores indivíduos de cada geração darão origem a população da iteração seguinte, observando as probabilidades de cruzamento e mutação, utilizando assim o critério do elitismo como garantia de otimização. A avaliação do desempenho geral do sistema de controle, por sua vez, é feita com base na resposta ao acompanhamento de trajetória (sinais senoidais) e a resposta de posicionamento (sinais do tipo degrau).

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JobsonFS_DISSERT.pdf: 3147277 bytes, checksum: 9416518f7f32bb71bac0fdf3eb8002f3 (MD5) Previous issue date: 2012-06-08 / The present work shows the development and construction of a robot manipulator with two rotary joints and two degrees of freedom, driven by three-phase induction motors. The positions of the arm and base are made, for comparison, by a fuzzy controller and a PID controller implemented in LabVIEW? programming environment. The robot manipulator moves in an area equivalent to a quarter of a sphere. Experimental results have shown that the fuzzy controller has superior performance to PID controller when tracking single and multiple step trajectories, for the cases of load and no load / O presente trabalho mostra o desenvolvimento e constru??o de um manipulador rob?tico de juntas rotativas com dois graus de liberdade, acionado por motores de indu??o trif?sicos. Os posicionamentos do bra?o e da base s?o realizados, para efeito de compara??o, por um controlador fuzzy e por um controlador PID, implementados no ambiente de programa??o LabVIEW?. O rob? desenvolvido permite movimenta??o numa ?rea espacial equivalente a um quarto de esfera. Resultados experimentais demonstraram que o controlador fuzzy apresenta desempenho superior ao do controlador PID quando o manipulador rob?tico executa trajet?rias dos tipos degrau vari?vel e degrau unit?rio com carga e sem carga

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseRVL_DISSERT.pdf: 1074051 bytes, checksum: 14c63dffcde0a8f8267956ed973bedb7 (MD5) Previous issue date: 2014-01-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The use of solar energy for electricity generation has shown a growing interest in recent years. Generally, the conversion of solar energy into electricity is made by PV modules installed on fixed structures, with slope determined by the latitude of the installation site. In this sense, the use of mobile structures with solar tracking, has enabled increased production of the generated energy. However, the performance of these structures depends on the type of tracker and the position control used. In this work, it is proposed position control a strategy applied for a solar tracker, which will be installed in Laboratory of Power Electronics and Renewable Energy (LEPER), located in the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN). The tracker system is of polar type with daily positioning east-west and tilt angle manual adjustment in the seasonal periods, from north to south / O aproveitamento da energia solar para gera??o de energia el?trica tem apresentado um crescente interesse nos ?ltimos anos. Geralmente nestes sistemas, a convers?o de energia solar em el?trica ? realizada por m?dulos fotovoltaicos, instalados em estruturas fixas, com inclina??o determinada em fun??o da latitude do local de instala??o. Neste sentido, o uso de estruturas m?veis, com rastreamento solar, tem possibilitado o incremento da produ??o da energia gerada. Por?m, o desempenho dessas estruturas depende do tipo de rastreador instalado e do tipo de controle de posi??o utilizado. Nesta disserta??o, ? empregada uma estrat?gia de controle de posi??o aplicada a um rastreador solar, que ser? instalado no Laborat?rio de Eletr?nica de Pot?ncia e Energias Renov?veis (LEPER), localizado na Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). O rastreador ser? do tipo polar, com rastreamento di?rio no sentido leste-oeste e ajuste do ?ngulo de inclina??o manual nos per?odos sazonais, no sentido norte-sul

Esta dissertação tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma formulação, via método dos elementos finitos (MEF), para a identificação e solução do impacto não linear bidimensional entre estruturas anelares reticuladas e anteparo rígido fixo. O comportamento dinâmico não linear geométrico é feito por meio de uma formulação posicional classificada como Lagrangiana total com cinemática exata. Utiliza-se o integrador temporal de Newmark modificado para descrever o comportamento dinâmico, de forma a garantir a estabilidade na análise do impacto. Desenvolveu-se um algoritmo de identificação da ocorrência do impacto, utilizando-se segmentos auxiliares que definem uma região formada por pontos passíveis de impacto. A solução do impacto é feita com um algoritmo de retorno geométrico segundo superfície curva com aproximação qualquer para o anteparo rígido, considerando situações com e sem atrito. Faz-se uma comparação entre a técnica adotada e a técnica dos multiplicadores de Lagrange e das penalidades, mostrando a equivalência entre as mesmas. Por fim, são apresentados exemplos numéricos gerais utilizando a técnica desenvolvida, onde se fez um estudo de convergência para discretização geométrica e temporal. / This work has as main goal the development of a formulation, based on the finite element method (FEM), for the identification and solution of the bidimensional nonlinear impact between reticulated cyclics structures and fixed rigid wall. The dynamic geometrically nonlinear behavior is treated with a positional formulation classified as total Lagrangean with exact kinematics. The time integrator of modified Newmark is used, to describe the dynamic behavior, to assure the stability in the analysis of the impact. An algorithm of identification of the occurrence of the impact was developed, using auxiliary segments that define a region formed for feasible points of impact. The solution of the impact is made with an algorithm of geometric return as curve surface with any approach for the rigid wall, considering situations with and without friction. A comparison between the technique adopted and Lagrange multipliers and penalty is made. Finally, general numerical examples are presented, where a study of convergence was made.