Orientador: Clovis Perin Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Podesta_ValeriaAbraode_D.pdf: 3666244 bytes, checksum: 1835bad12b2cd2f4f460f94767c6052b (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O problema de Multifluxo (Fluxo de Multiproduto) em uma rede é um modelo de Programação Matemática com muitas aplicações práticas. Neste trabalho, apresentamos um estudo computacional do Método Primal-Dual de Pontos Interiores aplicado ao problema de Multifluxo. Destacamos a resolução do sistema linear das direções, onde é utilizado o método dos Gradientes Conjugados com uma combinação dos precondicionadores Diagonal e Floresta Geradora Máxima. Vários experimentos computacionais foram realizados, incluindo duas regras de atualização do parâmetro de centragem, três pontos iniciais e critérios de parada no Gradiente Conjugado, entre outros. Apresentamos ainda a caracterização da base de Multifluxo, uma heurística para a obtenção de uma base ótima a partir de uma solução interior "quase-ótima" fornecida pelo Método Primal-Dual e um estudo sobre a degenerescência / Abstract: The Multicommodity Flow Problem is a model of Mathematical Programming defined on a network that has many important applications. In this work, we perform a computational study of a Primal-Dual Interior Point Method applied to this problem. We solve the linear system of iterate displacements using the Conjugate Gradient Method with a combination of the preconditioned Diagonal and Maximum Spanning Forest. Several computational experiments were performed, considering different starting points, different rules of the centering parameter update and different stopping criterion for the Conjugate Gradient. We present a characterization of the Multiflow basis, a heuristic for constructing an optimal basis from an interior "quasi-optimal" solution given by the Primal-Dual Method as well as a study about degeneracy / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador : Luis Gimeno Latre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_WagnerCaradorido_D.pdf: 5239443 bytes, checksum: 2e4407b7d2881740be7b02c563588a28 (MD5) Previous issue date: 1980 / Resumo: Neste trabalho são analisados algoritmos de identificação para sistemas com múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO).É feita uma generalização dos métodos da matriz estendida e dos mínimos quadrados generalizados para sistemas MIMO, considerando-se um modelo autoregressivo e média-móvel (ARMA) para o ruído. Utilizando a estrutura ARMA para o ruído obtem-se também o estimador dos mínimos quadrados linearizado para sistemas MIMO. Este estimador, para o caso média-móvel, corresponde a uma generalização do método de máxima verossimilhança apresentado por Soderstrom para sistemas monovariáveis. Em todos estes algoritmos são estudadas as condições necessárias para se obter, através de uma partição no problema de estimação, estimadores com tempo de cálculo reduzido. A partir do estimador da Matriz Estendida obtem-se um novo estimador que calcula separadamente os parâmetros do processo e do ruído, com uma redução substancial no tempo de cálculo. Finalmente, ilustram-se os resultados obtidos através de exemplos numéricos simulados e de uma aplicação prática para a previsão da altura de aço, no molde de uma máquina de lingotamento contínuo / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Claudio Geromel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-16T06:52:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_OscarSalviano_D.pdf: 9190029 bytes, checksum: 2c1727ce07838c15c5293da0023d0a01 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Neste Trabalho analisa-se a solução em malha aberta de um problema de controle ótimo estocástico, constituído por um sistema linear discreto no tempo, com perturbações por hipótese gaussianas. As variáveis de saída e de controle estão sujeitas a probabilísticas com graus de violação fixados a priori. É mostrado que, em muitos casos, o problema determinístico associado ao procedimento em malha aberta pode ser infactível. De modo a eliminar esta indesejável característica, propõe-se uma estrutura de cont.role parcialmente em malha fechada. É mostrado também, que esta metodologia mantem-se válida para modelos mais gerais, como é o caso do problema sob o enfoque de imperfeita informação de estado. Por fim, é discutido e resolvido um problema real de cont.role estocástico, relacionado à operação ótima de sistemas hidroelétricos / Abstract: In this work, an open-loop solution of stochastic control problem. composed by a discrete time linear system with gaussian noise. is analysed. The control and output. variables are subjected to probabilistic constraints. with a priori fixed degree of violation. lt. is shown that, in many cases, the deterministic optimization problem associated to the open-loop procedure can be infeasible. ln order- to eliminate this undesirable feature, a partial closed-loop structure is proposed. lt. is also shown that this approach can be applied t.o more complex models as, for instance, the problem under imperfect state information. A real problem of stochastic control, concerned with the optimal operation of a hydroelectric system, is solved and discussed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: João Bosco Ribeiro do Val, Marcelo Dutra Fragoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T08:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PintoJunior_DorivalLeao_M.pdf: 4951760 bytes, checksum: 385a749b6bbadabe5622f42f240806c3 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Uma classe de processos dinâmicos sujeitos às falhas é estudada nesta dissertação. Este tipo de sistema pode sofrer mudanças abruptas na sua estrutura, causadas por fenômenos tais como falhas de componentes ou reparos, mudança na interconexão de subsistema ou perturbação ambiental repentina. É comum que estes eventos ocorram em um contexto de incerteza, todavia, o conhecimento prévio das características do sistema podem ser levadas em contas através de um modelo estocástico subjacente. Mais especificamente, os sistemas lineares a tempo discreto com saltos markovianos serão objetos de nosso estudo. No aspecto de controle, é feito uma abordagem via 'H POT. INFINITO¿, cujas origens e motivações serão estudadas no capítulo 1. Discutiremos a pertinência desta formulação em problemas de atenuação de distúrbios, estabilização robusta, como também na caracterização de sistemas incertos, para os quais a classe de sistemas em estudo tem grande relevância. No capítulo 4, obtemos condição suficiente para que o problema de controle 'H POT. INFINITO¿ formulado em horizonte finito tenha solução. O segundo tópico abordado foi o critério de estabilidade estocástica apropriado a esta classe de sistemas. Este problema está intimamente relacionado com o desenvolvimento do problema de controle em horizonte infinito. Obtemos um teste computacional, que fornece condições necessária e suficiente, para a verificação da estabilidade estocástica no sentido quase certamente. A relação deste teste com o conceito de estabilidade na média quadrática desta classe de sistemas já era conhecida na literatura. Com isto pudemos demonstrar a equivalência entre diversos conceitos de estabilidade estocástica, para estes sistemas / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Dissertação (mestrado) - Pontíficia Universidade Católica do Paraná, 2004 / Inclui bibliografia / Este trabalho trata da síntese de controladores robustos 2 H e ¥ H para sistemas lineares contínuos, com incertezas paramétricas e/ou sujeitos a restrições no estado, no controle e na saída. Primeiramente, os problemas de otimização 2 H e ¥ H via realimen / This work deals with the robust control 2 H and ¥ H design for continuous-time linear systems subject to parameter uncertainty and/or state, control and output constraints. In the first part, optimization 2 H and ¥ H problems by dynamic output feedback ar

Orientador: Fábio Roberto Chavarette / Banca: Mara Lúcia Martins Lopes / Banca: Nélson José Peruzzi / Resumo: Os desastres naturais são de grande interesse para engenharia, pois são fenômenos de caráter dinâmico. O desastre natural estudado neste trabalho é a ocorrência de ações sísmicas sobre estruturas, mais precisamente a ação das vibrações de terremoto em estruturas civis. Para realizar este estudo, o modelo matemático proposto é um pórtico plano simples sob a ação de excitação sísmica Tajimi-Kanai, causando instabilidade na estrutura com um comportamento caótico. A alternativa proposta para minimizar estas vibrações sísmicas e reduzir o movimento oscilatório do sistema para uma órbita estável é o controle híbrido. O controle hibrido é uma combinação de estratégias de controle ativo e semi-ativo, com a função de ajudar a prevenir este desastre natural. O controle ativo utilizado foi o controle linear ótimo e o controle semi-ativo utilizado foi o amortecedor magneto reológico acoplado na estrutura. Com a aplicação desse controle híbrido foi possível minimizar as vibrações sísmicas reduzindo o movimento oscilatório para um comportamento estável / Abstract: Natural disasters are a major importance for engineering because they are phenomena of nature dynamic. The natural disaster studied in this work is the occurrence of seismic actions on structures, specifically the action of earthquake vibrations in civil structures. To conduct this study, the mathematical model of a simple portico plane under the action of Tajimi-Kanai seismic excitation, causing instability in the structure with a chaotic behavior. The alternative proposed to minimize these seismic vibrations and reducing the oscillatory movement of the system to a stable point is the hybrid control. The hybrid control is a combination of strategies for active and semi-active control, with the function to help prevent this natural disaster. The active control was used as optimal linear control and semi-active control the magneto rheological damper coupled structure. With the application of this hybrid control was possible to minimize seismic vibrations reducing the oscillatory movement to a stable behavior / Mestre

Orientador: Marcelo Carvalho Minhoto Teixeira / Banca: Erica Regina M. D. Machado / Banca: José Roberto Castilho Piqueira / Resumo: Este trabalho aborda o problema de modelagem e controle de uma classe de sistemas não-lineares utilizando modelos Fuzzy Takagi-Sugeno (TS). A contribuição principal foi a flexibilização dos ganhos do controlador, em função das condições iniciais da planta, tornando os controladores mais relaxados. A matriz X, positiva definida, relacionada à função de Lyapunov V(x(t))=xT(t)X-1x(t) é relaxada utilizando o conceito de politopo, em relação ao politopo das condições iniciais. O controlador, descrito por modelos fuzzy TS do mesmo tipo da planta, apresenta seus ganhos dependentes das condições iniciais. As análises de estabilidade e problemas de projetos de sistemas de controle são descritos através de Desigualdades Matriciais Lineares (em inglês, Linear Matrix Inequalities (LMIs)), que podem ser resolvidos eficientemente por técnicas de programação convexa. As técnicas de projeto também permitem a especificação da resposta transitória através da taxa de decaimento e especificação de restrições nas entradas e saídas do sistema. O projeto e a simulação do controle de um sistema bola-viga ilustram a aplicação das condições relaxadas de estabilidade para sistemas não-lineares. / Abstract: This work considers the problem of modeling and designing of a class of nonlinear systems, described by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models. The main contribution was the flexibility of the controller s gains, was a functions of the initial conditions of plant, making the controllers to be more relaxed. The matrix X, positive definite, related to the Lyapunov function V(x(t))=xT(t)Px(t) is relaxed using the concept of convex polytope, in relation to the polytope of the initial conditions. The controller, that is described by a Takagi-Sugeno model with the same structure of the plant, has its gains depending on the initial conditions of the plant. The analysis of stability and problems of designing of control systems are described as the solution of LMIs (Linear Matrix Inequalities) that can be efficiently solved by convex programming techniques. The design methods also allows the specification of the decay rate, constraints on control input and output. One of the proposed methods system is applied in the control of a ball-beam. / Mestre

Neste trabalho, métodos numéricos iterativos foram usados na solução de sistemas esparsos de equações lineares. Em particular, foram utilizados métodos baseados em subespaços de Krylov como o GMRES e suas variações. Esses sistemas, de alta ordem e esparsos, são provenientes da aplicação do m etodo de Ordenadas Discretas Analítico (ADO) juntamente com formulações nodais para solução de problemas bidimensionais de transporte de partículas. Na abordagem ADO-nodal, a solução geral das equações integradas depende de constantes arbitrárias que devem ser determinadas a partir do sistema gerado principalmente pela aplicação de condições de contorno do problema. Especial relevância na geração de tais sistemas e o tipo de esquema de quadratura utilizado para representar as direções discretas das partículas. Pré-condicionadores foram aplicados aos sistemas, que então foram resolvidos através de métodos numéricos iterativos com o objetivo de verificar a influência dos esquemas de quadratura na estrutura e caracterização das matrizes do sistema. Os resultados obtidos nas diferentes simulações numéricas foram comparados em termos de tempo computacional e número de iterações para a convergência dos métodos e indicam que o uso de esquemas de quadratura não clássicos e efetivo, além de mostrar que a aplicação de métodos iterativos permite lidar com sistemas de ordens bastante superiores aos casos diretos. / In this work, numerical iterative methods were used to solve sparse systems of linear equations. Particularly, methods based on Krylov subspaces such as GMRES and its variations were used. These high order and sparse systems arise from the application of the Analytical Discrete Ordinates method (ADO) along with nodal formulations for solving bidimensional particles transport problems. In the ADO-nodal approach, the general solution of the integrated equations depends on arbitrary constants that must be determined via the linear system that is generated mainly from the use of the problem's boundary conditions. In the generation of such systems, special importance is given to the type of quadrature scheme utilized to represent the discrete directions of the particles. Preconditioners were applied to the systems and these were solved through numerical iterative methods, being the goal to verify the in uence that those quadrature schemes have over the structure and characterization of the systems themselves. The results obtained in numerical simulations were compared for values such as computational time and number of iterations until convergence and show that the use of iterative methods allows for handling systems with orders much higher than the direct case.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000426166-Texto+Completo-0.pdf: 1112842 bytes, checksum: 272980ccb156c75a298ac99c2e9c1b46 (MD5) Previous issue date: 2010 / Bounding the solution set of Systems of Linear Equations is a major problem in Computer Science. However, traditional methods offer no guarantee of correct solutions and not even of the existence of a solution. Hence, automatic result verification is an important additional tool in these algorithms. However, Verified Computing increases the computational cost and, in some cases, the required resolution time becomes unacceptable. The use of High Performance Computing (HPC) techniques appears as a solution. Several works have focused on optimizing Verified Computing performance for computer clusters. However, many changes have been occurring in High Performance Computing. Given the number of cores on multicore chips expected to reach tens in a few years, efficient implementations of numerical solutions using shared memory programming models is of urgent interest. In this context, this work presents a self-verified solver for Dense Interval Linear Systems optimized for parallel execution on multicores processors. The adopted strategies have resulted in a scalable solver that obtained up to 85% of reduction at execution time and a speedup of 6. 70 when solving a 15,000x15,000 Interval Linear System on a eight core computer. / A resolução de Sistemas de Equações Lineares é um problema de grande importância em Ciência da Computação. Entretanto, os métodos tradicionais não oferecem garantia de soluções corretas e nem mesmo da existência de uma solução. Por isso, cada vez mais tem-se aplicado a Computação Verificada em tais algoritmos. Por outro lado, a Computação Verificada aumenta o custo computacional e, em alguns casos, impossibilita a resolução dos sistemas em um tempo aceitável. Uma alternativa encontrada para minimizar o custo é a utilização de Computação Paralela. Diversos trabalhos têm focado em otimizar a Computação Verificada para execução em agregados de computadores. Entretanto, dado o grande avanço dos processadores com múltiplos núcleos de processamento (cores), é uma necessidade premente que sejam também propostas soluções baseadas em modelos de paralelismo para memória compartilhada buscando, assim, explorar eficientemente as novas arquiteturas. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma ferramenta para resolução verificada de Sistemas Lineares Densos Intervalares de Grande Porte. Além de prover verificação automática dos resultados, a ferramenta é otimizada para execução em arquiteturas multicore. As estratégias adotadas permitiram desenvolver uma solução escalável que, ao resolver Sistemas Intervalares de ordem 15. 000x15. 000 em um computador com 8 cores, obteve redução de 85% no tempo de execução e speedup de 6,70 em comparação com a solução inicial.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-01-21Bitstream added on 2014-06-13T20:35:12Z : No. of bitstreams: 1 pereira_fh_me_sjrp.pdf: 1947415 bytes, checksum: 46137481c2f685f42e01d6856d7d11f9 (MD5) / Neste trabalho, os fundamentos teóricose a implementação computacional dos principais métodos iterativos e técnicas de pré-condicionamento para solução de sistemas matriciais lineares não-simétricos e esparsos são discutidos. São também apresentados resultados numéricos da aplicação de tais métodos à solução do problema do fluxo magnetohidrodinâmico (MHD) em canais.