Orientador: Alberto Luiz Serpa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazoni_AlyssonFernandes_M.pdf: 2883879 bytes, checksum: a514d74c83605535d0c2eaf4a060356f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação aborda técnicas modernas de controle robusto H8 para sistemas dinâmicos lineares. Com isso pretende-se dizer que são usados como ferramentas matemáticas os resultados da teoria de controle de sistemas lineares para o caso com incertezas de vários tipos admitidas sobre o modelo. Os modelos são primariamente estruturas flexíveis e os métodos de projeto são implementados usando exclusivamente a solução de problemas sujeitos a desigualdades matriciais lineares. São abordadas as incertezas paramétrica, dinâmica e politópica com o objetivo de apresentar métodos matemáticos de projeto de controladores para os sistemas incertos. Para o caso de incerteza dinâmica, apresenta-se a técnica de filtros de ponderação. Em contraposição a essa abordagem, os resultados recentes da literatura sobre o lema generalizado de Kalman-Yakubovi?c-Popov e o H8 restrito na freqüência também são usados como métodos de controle independentes de filtros de ponderação. Os métodos são comparados usando modelos de simulação e experimentos no âmbito de estruturas flexíveis. Palavras-chave: Teoria dos sistemas dinâmicos, Programação Convexa, Sistema de controle por realimentação / Abstract: This dissertation deals with modern techniques from the Robust H8 Control of Linear Dynamic Systems. By this it is meant that the results from linear control systems theory are used as mathemathical tools when considering several kinds of uncertainty on the models. These models are mostly of flexible structures and the design methods are implemented using solely the solution of problems subjected to linear matrix inequalities. The types of uncertainty approached are: parametric, dynamic and polytopic; this is done aiming to present mathematical design methods for the uncertain systems considered. When dealing with dynamic uncertainty, the weighting functions are introduced. In contrast with this approach, recent results from literature on the generalised Kalman-Yakubovi?c-Popov lemma and frequency restricted H8 are also used as control design methods whose application is independent of weighting functions. All methods are compared using simple simulation models and experiments with flexible structures . Keywords: Theory of dynamical systems, Convex programming, Feedback control systems / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Mário Jorge Dias Carneiro, Marco Antonio Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:54:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damasceno_JosueGeraldo_D.pdf: 1045427 bytes, checksum: 2cb1e5f51924e8667d69ad7267aeaa4e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Descrevemos algumas propriedades dinâmicas de uma família de aplicações bilhares sobre curvas convexas (ovais) as quais são deformadas pelo fluxo de curvatura. Quando a mesa se deforma, a razão entre as curvaturas mínima e máxima converge a 1 e por um resultado clássico de Gage e Hamilton, depois de uma normalização, as curvas tendem a um círculo. Como conseqüência, a região de Lazutkin, isto é, a região que contém cáusticas convexas, cresce gradualmente. Descreveremos algumas bifurcações dinâmicas nesse processo, em particular, descreveremos o que acontece com a família de órbitas de período dois e as órbitas "zig-zag" / Abstract: We describe some dynamical properties of one parameter families of billiards on convex curves (ovals) which are deformed by the curvature flow. As the billiard table deforms, the ratio between minimal and maximal curvature converges to 1 and by a classical result of Gage and Hamilton [GH], after a normalization, the curves tend to a circle. As a consequence, the Lazutkin region, i.e. the region that contains convex caustics, gradually increases. We describe some dynamical bifurcations in this process, in particular, we describe what happens with the family of period two orbits and the "zig-zag"orbits / Doutorado / Matematica / Doutor em Matemática

Orientador : João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:57:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 David_SergioAdriani_D.pdf: 6908391 bytes, checksum: 3f7717f958c96997fd34af75cca160e5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se a modelagem dinâmica de estruturas flexíveis, a investigação de seu comportamento não linear por meio de simulações numéricas e a validação experimental através da montagem de um protótipo. Ressalta-se que em se tratando de sistemas não lineares, embora existam métodos de procedimento, não existe uma teoria única que possa atender às diferentes aplicações e necessidadesde análise não linear. Dessa maneira, abordou-se formas específicas de se tratar duas aplicações distintas, uma envolvendo manipuladores robóticos flexíveis e a outra um oscilador mecânico flexível. Desenvolveu-se ferramentas de modelagem, simulação, análise e implementação. A aplicação envolvendo o oscilador mecânico flexível teve âmbitos experimentais e os resultados de alguns ensaios sugerem uma boa concordância com o modelo teórico. Os resultados obtidos desse trabalho e o aparato experimental montado, ambos, permitem que diversas investigações futuras ainda possam ser realizados definidas e podem agregar conhecimento sobretudo aos interessados em temas relacionados à estruturas flexíveis e análise não linear / Abstract: This work deserihes the dynamic modeling of flexible structures. the investigation about its nonlinear behaviour through numerical simulations and the construction of an experimental appararus in order to validate the model. I outline the fact that to deal with nonlinear systems, although there are conduct method, there isn't a unique theory that could to attend to different applications and necessities of nonlinear analysis. For this reason, specific approach had been presented to deal with two applications, flexible robot manipulators and flexible mechanical oscillator. Dynamic modeling, numerical simulation, analysis and implement are performed. The application which involves the flexible mechanical oscillator have experimental scope and the results have showed a good agreement with the theoretical model. The results obtained and the experimental apparatus COnstructed. both, allow sundry future investigations and can add knowledge specially to the interested in flexible structures and nonlinear analysis / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores : Jose Manoel Balthazar, Paulo Roberto G. Kurka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_KarendeLolo_M.pdf: 1561806 bytes, checksum: bd2a262ba245e5c1a8378de074061666 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientadores: Rodney Carlos Bassanezi, Laecio Carvalho de Barros / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:22:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magnago_KarineFaverzani_D.pdf: 4968735 bytes, checksum: d2d7f169f303816c10985c62cb0bb240 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho, nós estudamos o modelo logístico discreto com variável de estado incerta, modelada por meio de subconjuntos fuzzy; determinamos pontos fixos exclusivos da equação fuzzy correspondente, bem como uma família de órbitas periódicas assintoticamente estáveis. Realizamos simulações iterativas que podem também considerar a taxa de crescimento intrínseco incerta. Na seqüência, estudamos modelos de metapopulação de moscas varejeiras, aplicados às espécies Lucilia eximia e Chrysomya albiceps. Utilizamos sistemas baseados em regras fuzzy, com subjetividade de ambiente na estimativa da sobrevivência e migração. Consideramos migração dirigida e habitat fragmentado em sítios com distribuição espacial cíclica ou alinhada. Realizamos a análise dos equilíbrios no caso particular: dois sítios interligados, e simulações nos demais casos. Comparamos o modelo logístico discreto e o modelo local utilizado nos modelos de metapopulação propostos / Abstract: ln this work, we study discrete logistic model with uncertain state variable, modeled by fuzzy subsets; we determine fixed points of corresponding fuzzy equation, as well as a family of stable periodic orbits. We present simulations that can also consider uncertain intrinsic growth rate. We study metapoplllation models of blowfiies applied to the species Lucilia eximia and Chrysomya albiceps. We use fuzzy rules based systems with subjective environment to estimate survival and migration rates. We consider directional migration and habitat broken into fragments at patches with cyclic or aligned space distribution. We analyze the equilibria in the particular case: two interlinked patches, and we simulate in other cases. We compare discrete logistic model and the local model used in the proposed metapopulation models / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Paulo Regis Caron Ruffino, Pedro Jose Catuogno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-04T04:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MarceloGoncalvesOliveira_M.pdf: 798971 bytes, checksum: f8f23c9cc6bf1a5acb8f987a59bb2b28 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho aborda a homotopia monotônica, uma variante apropriada de homotopia, de trajetórias de sistemas de controle. Primeiro é introduzido um conceito de regularidade para funções de controle e depois é considerada a definição de homotopia monotônica de trajetórias regulares de um sistema de controle 'sigma' evoluindo sobre uma variedade M. Em seguida são mostrados que o conjunto 'gama' ('sigma', x) de classes de homotopia monotônica das trajetórias regulares do sistema 'sigma' a partir de um estado fixo tem um estrutura de variedade diferenciável. Outro resultado importante é a caracterização para trajetórias monotonicamente homotópicas (contidas no conjunto dos pontos acessíveis a partir de x) via os levantamentos das mesmas à variedade 'gama' ('sigma', x). Finalmente, são feitas considerações sobre homotopia monotônica e trajetórias de um sistema estocástico / Abstract: This work accosts the monotonic homotopy, an appropriate variant of homotopy of trajectories of control systems. It is introduced a concept of regularity for control functions and it is considered the de¯nition of monotonic homotopy of regular trajectories of a given control system 'sigma' on a manifold M. Then it is shown that the set 'gama' ('sigma', x) of monotonic homotopy classes of regular trajectories of 'sigma' starting at a given fixed point x has a differentiable manifold structure with the same dimension of M. Another important result is the caracterization of monotonic homotopy of trajectories (on acessible points set starting at x) via the lifts of same trajectories on the manifold 'gama' ('sigma', x). Finally, we make same considerations about monotonic homotopy and trajectories of an stochastic system / Mestrado / Matematica / Mestre em Matemática

Orientador: Fernando José Von Zuben / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T10:35:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_AndreRicardo_M.pdf: 2010410 bytes, checksum: d89f7061364f054a7b11d52cc61d27a4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O dinamismo do mundo moderno traz consigo grandes desafios científicos e tecnológicos, particularmente junto a problemas de otimização. Problemas antes tratados de forma estática estão sendo reformulados para incorporar esse dinamismo, exigindo com isso novas estratégias de solução. Meta-heurísticas populacionais para otimização surgem então como abordagens promissoras, visto que favorecem a exploração do espaço de busca e contribuem para a adaptação ao dinamismo do ambiente. Foram tratados aqui algoritmos de estimação de distribuição (AEDs), os quais empregam modelos probabilísticos para identificar regiões promissoras do espaço de busca. Pelo fato de serem raras e limitadas as propostas de AEDs para problemas dinâmicos, principalmente em espaços de busca contínuos, foram concebidos AEDs baseados em modelos de mistura gaussianos flexíveis, auto-controláveis e com baixo custo computacional, incluindo ainda operadores de manutenção de diversidade e de controle de convergência. Uma extensa comparação com métodos alternativos de otimização para ambientes dinâmicos foi realizada e, em várias situações, a proposta deste trabalho superou o desempenho de métodos considerados estado-da-arte / Abstract: The dynamism of the modern world gives rise to huge scientific and technological challenges. Problems until recently being treated as static are now being reformulated to incorporate that dynamism, thus requiring novel solution strategies. Population-based metaheuristics devoted to optimization emerge as promising approaches, given that they promote an effective exploration of the search space and contribute to the adaptation to the dynamism of the environment. Estimation of distribution algorithms (EDAs) were considered here, which make use of probabilistic models to identify promising regions of the search space. Due to the fact that the proposals of EDAs for dynamic problems are rare and limited, mainly in real-parameter search spaces, EDAs were conceived based on flexible Gaussian mixture models, self-controlable and computationally inexpensive steps, including diversity maintenance and convergence control mechanisms. An extensive comparison with alternative optimization methods for dynamic environments was accomplished and, in many situations, the proposed technique overcame the performance produced by state-of-the-art methods / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Romis Ribeiro de Faissol Attux, Diogo Coutinho Soariano, Filipe Ieda Fazanaro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T04:17:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_OdairVieirados_D.pdf: 3365036 bytes, checksum: 967476ee0acb26bf5197de95e344c6c9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O problema de análise do sincronismo entre sistemas dinâmicos se reveste de enorme importância prática, uma vez que ocorre em uma miríade de contextos naturais e artificiais. Para avaliar a ocorrência desse fenômeno, é usual lançar mão dos expoentes de Lyapunov condicionados, que refletem, em sua definição, o acoplamento entre sistemas. Nesta tese, é proposto um novo método para cálculo desses expoentes, que pode ser extremamente útil quando há descontinuidades ou quando o cálculo da matriz jacobiana é proibitivo. Esse método tem por base o método das dinâmicas clonadas para estimação do espectro convencional de Lyapunov. A nova proposta é validada em diversos cenários, partindo de sistemas clássicos e chegando aos modelos neuronais de Hindmarsh-Rose e Hodgkin-Huxley. O estudo do sincronismo uni- e bidirecional desses modelos, aliás, constitui também uma contribuição original do trabalho / Abstract: The problem of analyzing synchronism between dynamical systems is of enormous practical significance, as this phenomenon arises in several natural and artificial domains. To characterize the occurrence of synchronism, it is usual to employ the conditioned Lyapunov exponents, which reflect, in their definition, the coupling between systems. In this thesis, a new method for calculating these exponents is proposed, which can be extremely useful in the presence of discontinuities or when to calculate the Jacobian matrix is prohibitive. This method is based on the cloned dynamics approach for estimating the conventional Lyapunov spectrum. The new proposal is validated in a number of scenarios, ranging from classical systems to the Hindmarsh-Rose and Hodgkin-Huxley neuron models. The study of the uniand bidirectional synchronism of these models are apropos also an original contribution of this work / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Marco Antonio Teixeira, Ketty Abaroa de Rezende / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-10T14:10:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_RicardoMiranda_M.pdf: 921623 bytes, checksum: 8098f5c4875b6b586865b92ec6e474a0 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A semelhança entre sistemas reversíveis e Hamiltonianos foi detectada nos primórdios do século passado por Birkhoff. Neste trabalho realizamos uma análise geométrica-qualitativa da dinâmica de um campo de vetores reversível em torno de um ponto de equilíbrio elíptico em R4. Especificamente, estudamos quando um campo reversível com tal tipo de equilíbrio é "equivalente" a um sistema Hamiltoniano. Como resultado, obtemos que tal sistema é Hamiltoniano, a menos de uma seqüência de mudanças de coordenadas e reescalonamentos do tempo. Prosseguindo a análise, impomos outra simetria ao campo e passamos a considerar sistemas bireversíveis. Classificamos completamente as possíveis simetrias que tornam um sistema bireversível por involuções gerando um grupo isomorfo a D4. Para tais sistemas, obtemos resultados um pouco mais fortes que os obtidos para sistemas reversíveis / Abstract: The similarity between reversible and Hamiltonian systems has been detected at the beginning of the past century by Birkhoff. In this project, we describe a geometrical-qualitative analysis of the dynamics of a reversible vector field around a elliptical singularity in R4. Specifically, we study when such a reversible vector field is "equivalent" to a Hamiltonian system. As a result, we obtain that such systems are always Hamiltonian, up to a sequence of changes of coordinates and time rescaling. Imposing another symmetry to the vector field, we work with bireversible systems. We completely classify all the possible symmetries which makes such systems bireversible by involutions generating a group isomorphic to D4. For these systems, we have obtained stronger results than in the reversible case / Mestrado / Sistemas Dinamicos / Mestre em Matemática

Orientador: Marco Antonio Teixeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T14:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_RicardoMiranda_D.pdf: 1398633 bytes, checksum: 5ac0dfa4d175b6407f0b574a1aefd3e5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Na primeira parte desta tese, estudamos a semelhança entre sistemas dinâmicos reversíveis e Hamiltonianos, sob um ponto de vista formal. Nos restringimos a sistemas definidos ao redor de pontos de equilíbrio simples e simétricos. Mostramos que, sob algumas hipóteses, tais sistemas são formalmente orbitalmente equivalentes. Na segunda parte, estudamos a existência de conjuntos minimais em certas famílias de equações diferenciais. Especificamente, exibimos condições sob as quais existem cilindros e toros invariantes para sistemas de equações que são perturbações de sistemas reversíveis. / Abstract: In the first part of this thesis, we study the similarity between reversible and Hamiltonian dynamical systems, from a formal viewpoint. We restrict ourselves to systems defined around an isolated and symmetric equilibria. We show that, under some conditions, such systems are formally orbitally equivalent to Hamiltonian vector fields. In the second part, we study the existence of minimal sets for some families of diferential equations. We obtain conditions for the existence of the invariant cylinders and tori for perturbed reversible systems. / Doutorado / Sistemas Dinamicos / Doutor em Matemática