Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 490053 bytes, checksum: c9cf689fde66aed86d7eb372eeb05045 (MD5) Previous issue date: 2009-05-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Cook's local infuence approach based on normal curvature is an important diagnostic tool for assessing local infuence of minor perturbations to a statistical model. However, no rigorous approach has been developed to address two fundamental issues: the selection of an appropriate perturbation and the development of infuence measures for objective functions at a point with a nonzero first derivative. The aim of this paper is to develop a diferential-geometrical framework of a perturbation model (called the perturbation manifold) and utilize associated metric tensor and affine curvatures to resolve these issues. We will show that the metric tensor of the perturbation manifold provides important information about selecting an appropriate perturbation of a model. / Esta dissertação é dedicada ao estudo do sistema de Navier-Stokes sob ponto de vista da teoria do controle. Primeiramente estudamos a controlabilidade das aproximações de Galerkin do sistema de Navier-Stokes. Utilizando argumentos de dualidade e de ponto fixo, mostramos que, com hipóteses adequadas sobre a base de Galerkin, estas aproximações, finito dimensionais, são exatamente controláveis. Passando ao modelo em dimensão infinita, analisamos a controlabilidade sobre trajetórias. Isto é feito usando uma desigualdade do tipo Calerman para o sistema de Navier-Stokes linearizado e uma versão do teorema da função inversa. Dessa forma, temos um resultado de controlabilidade local exata para o sistema de Navier-Stokes.

Neste trabalho estudamos as noções de alcançabilidade e controlabilidade para sistemas lineares a tempo contínuo com perturbações aditivas e saltos nos parâmetros sujeitos a uma cadeia de Markov geral. Definimos conceitos de alcançabilidade e controlabilidade médios de maneira natural exigindo que os valores esperados dos gramianos correspondentes sejam definidos positivos. Visando obter uma condição testável para ambos os conceitos, introduzimos conjuntos de matrizes de alcançabilidade e de controlabilidade para esta classe de sistemas e usamos certas propriedades de invariância para mostrar que: o sistema é alcançável em média, e, analogamente, controlável em média, se e somente se as matrizes respectivas, de alcançabilidade e de controlabilidade, têm posto completo. Usamos alcançabilidade média de sistemas para mostrar que a matriz de segundo momento do estado é definida positiva com uma margem uniforme. Uma consequência deste resultado no problema de estimação linear do estado é que a matriz de covariância do erro de estimação é positiva definida em média, no sentido que existe um nível mínimo de ruído nas estimativas. Na sequência, para estimadores lineares markovianos, estudamos a limitação do valor esperado da matriz de covariância do erro para mostrar que o filtro é estável num certo sentido, sendo esta uma propriedade desejável em aplicações reais. Quanto às aplicações da controlabilidade média, usamos este conceito para estabelecer condições necessárias e suficientes que garantem a existência de um processo de controle que leva a componente contínua do estado do sistema para a origem em tempo finito e com probabilidade positiva. / In this work we study the reachability and controllability notions for continuous-time linear systems with exogenous inputs and jump parameters driven by a quite general Markov chain. We define a rather natural average reachability and controllability concepts by requiring that the associated gramians are average positive definite, respectively. Aiming at testable conditions for each concept, we introduce certain sets of matrices linked with the gramians, and employ some invariance properties to find rank-based conditions. We show for average reachable systems that the state second moment is positive definite. One consequence of this result in the context of linear estimation for reachable systems is that the expectation of the error covariance matrix is positive definite. Moreover, for linear markovian filters we study the average boundedness of the error covariance matrix to show that the filter is stable in an appropriate sense, which consists in a property that is desirable in real applications. Regarding the average controllability concept, we show that it is a necessary and sufficient condition for the feasibility of the following control problem: find a control process that drives the continuous component of the state to zero in finite time with positive probability.

Este trabalho introduz os conceitos de controlabilidade fraca e estabilizabilidade fraca para sistemas lineares com parâmetros sujeitos a saltos Markovianos a tempo discreto. É, inicialmente, construída uma coleção de matrizes C que se assemelha às matrizes de controlabilidade de sistemas lineares deterministicos. Essa coleção de matrizes C nos permite definir um conceito de controlabilidade fraca, requerendo que elas sejam de posto completo, assim como introduzir um conceito de estabilizabilidade fraca, dual ao conceito de detetabilidade fraca encontrado na literatura de sistemas com saltos de Markov. Uma característica importante do conceito de estabilizabilidade fraca é a de generalizar o conceito de estabilizabilidade na média quadrática, anteriormente encontrado na literatura. O papel do conceito da estabilizabilidade fraca no problema de filtragem é investigado através de casos de estudo. Estes casos de estudo são desenvolvidos no contexto do filtro de Kalman com observação do parâmetro de Markov e sugerem que a estabilizabilidade fraca em conjunto com a detetabilidade na média quadrática garantem que o estimador seja estável na média quadrática. / This work introduces weak controllability and weak stabilizability concepts for discretetime Markov jump linear system. We introduce a collection of matrices C that resembles controllability matrices of deterministic linear systems. The collection of matrices C allows us to define a weak controllability concept by requiring that the matrices are full rank, as well as to introduce a weak stabilizability concept that is a dual of the weak detectability concept found in the literature of Markov jump systems. An important feature of the introduced concept is that it generalizes the previous concept of mean square stabilizability. The role that the weak stabilizability concept plays in the filtering problem is investigated via case studies. These case studies are developed in the context of Kalman filtering with observation of the Markov parameter, they suggest that weak stabilizability together with mean square stabilizability ensure that the state estimator is mean square stable.

O objetivo deste estudo é apresentar uma revisão sobre técnicas de redução da ordem de modelos dinâmicos lineares e invariantes no tempo. Com a implementação de tais técnicas, o autor mostra que é possível reproduzir as principais características da resposta de um modelo de alta ordem através de um modelo de ordem reduzida com menor número de graus de liberdade. Uma metodologia para redução da ordem de modelos de sistemas dinâmicos foi apresentada. Os processos envolvidos nesta metodologia foram descritos, os quais são: técnicas para realizar projeções do sistema em diferentes bases, selecionar os graus de liberdade que são bons candidatos a eliminação, eliminar graus de liberdade do modelo completo e implementar correções na resposta do modelo reduzido. Foram apresentadas maneiras de quantificar as similitudes entre as respostas dos modelos completo e reduzido através de métricas de representatividade. Para implementar e estudar as técnicas de redução apresentadas, o autor elaborou dois modelos para estudo de caso: um modelo para estudo da dinâmica vertical de um veículo de passeio e outro modelo para estudo da dinâmica longitudinal de um trem. Diferentes técnicas de redução foram implementadas a partir dos dois modelos para estudo de caso e os resultados foram comparados através das métricas de representatividade. O critério proposto pelo autor para quantificar desempenho de um modelo reduzido foi utilizado para determinar de maneira objetiva o modelo reduzido mais adequado para cada aplicação. Como contribuição neste trabalho, o autor propôs uma definição de desempenho de um modelo reduzido e um método para quantificar o mesmo, além de duas novas métricas para mensurar a capacidade do modelo reduzido em reproduzir os máximos sobre-sinais e tempos de acomodação do modelo completo. / The objective of this work is to present a revision about model order reduction techniques applied to linear, time invariant dynamic systems. With the implementation of these techniques, the author shows that it is possible to reproduce the main characteristics of the response of a high order dynamic system using a reduced order model with fewer degrees of freedom. A model order reduction methodology was presented. The processes which are involved in this methodology were described, which are: techniques for projection onto different basis, selection of the most suitable degrees of freedom to be reduced, elimination of degrees of freedom from the high order model, implementation of corrections at the reduced model response. The author showed ways to quantify the similarities between the responses of the complete and reduced models using representativeness metrics. In order to implement and study the presented model order reduction techniques, the author developed two case study models: one model to study the vertical dynamics of a passenger car and another model to study the longitudinal dynamics of a train. Different model order reduction techniques were implemented and its results were compared using representativeness metrics and the performance of the reduced models. The criteria proposed by the author to quantify the performance of a reduced order model was used to objectively determine the most suitable reduced order model for each application. The author proposed, as contribution at this work, a definition of the reduced order model performance, a method to quantify its performance and two new metrics to measure the capacity of the reduced model to reproduce the overshoots and settling times of the complete model.

Neste trabalho, introduzimos os conceitos de controlabilidade e de observabilidade para equações diferenciais ordinárias generalizadas, apresentamos resultados inéditos sobre condições suficientes e necessárias para controlabilidade e para observabilidade para estas equações e também apresentaremos uma aplicação. Utilizando teoremas de correspondência entre equações diferenciais ordinárias generalizadas e outras equações diferenciais, traduzimos os resultados obtidos para os casos particulares de controlabilidade e observabilidade para equações diferenciais em medida e equações diferencias com impulsos. O fato de trabalharmos no ambiente das equações diferenciais ordinárias generalizadas permitiu que os resultados obtidos pudessem envolver funções com muitas descontinuidades e muito oscilantes, ou seja, de variação ilimitada. Os resultados novos apresentados aqui estão contidos no artigo [21] que se encontra em fase final de redação e será submetido à publicação em breve. / In this work, we introduce concepts of controllability and observability for generalized ordinary differential equations, we present new results on necessary and sufficient conditions for controllability and observability for these equations and we also present an application. Using theorems of correspondence between generalized ordinary differential equations and other differential equations, we translate the results obtained for the particular cases of controllability and observability for measure differential equations and differential equations with impulses. The fact that we work in the framework of generalized ordinary differential equations allows us to obtain results where the functions involved can have many discontinuities and be highly oscillating, that is, of unbounded variation. The new results presented here are contained in the preprint [21] which is under final revision and will soon be submitted for publication.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaA.pdf: 551643 bytes, checksum: c211e0d0bbaf86da86337efffe6f407b (MD5) Previous issue date: 2007-07-28 / The Reconfigurables Architectures had appeares as an alternative to the ASICs and the GGP, keeping a balance between flexibility and performance. This work presents a proposal for the modeling of Reconfigurables with Chu Spaces, describing the subjects main about this thematic. The solution proposal consists of a modeling that uses a generalization of the Chu Spaces, called of Chu nets, to model the configurations of a Reconfigurables Architectures. To validate the models, three algorithms had been developed and implemented to compose configurable logic blocks, detection of controllability and observability in applications for Reconfigurables Architectures modeled by Chu nets / As Arquiteturas Reconfigur?veis surgiram no ambiente acad?mico como uma alternativa aos ASICs e aos GGP, mantendo um equil?brio entre flexibilidade e performance. Este trabalho apresenta uma proposta para a modelagem de Arquiteturas Reconfigur?veis com Espa?os de Chu, descrevendo os principais assuntos relativos a esta tem?tica. A solu??o proposta consiste em uma modelagem que utiliza uma generaliza??o dos Espa?os de Chu, denominada de Chu nets, para modelar as configura??es de uma Arquitetura Reconfigur?vel. Como forma de validar os modelos, foram desenvolvidos e implementados tr?s algoritmos que realizam a composi??o de c?lulas l?gicas program?veis, detec??o dos vetores de controlabilidade e observabilidade em aplica??es para Arquiteturas Reconfigur?veis, que est?o modeladas atrav?s das Chu nets

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-06T15:24:59Z No. of bitstreams: 1 LUCIANO CIPRIANO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2013..pdf: 1125916 bytes, checksum: d2b1ef64aa3ef95093acedfd0f7a711c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCIANO CIPRIANO DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2013..pdf: 1125916 bytes, checksum: d2b1ef64aa3ef95093acedfd0f7a711c (MD5) Previous issue date: 2013-02 / Capes / Neste trabalho estudamos o controle hierárquico, para um sistema parabólico, em um domínio não cilíndrico. O controle hierárquico é um problema que consiste em aproximar, em um tempo fixado, as soluções das equações de estado que temos, (essas soluções dependem de funções chamadas controles), de um estado considerado ideal, através de um sistema de líder, que é o controle independente, e seguidores, que são os controles que dependem da ação do líder. Começamos fazendo uma transformação do problema original para um equivalente em domínio cilíndrico, então estudamos o controle hierárquico deste sistema. Usaremos a estratégia de Stackelberg-Nash, processo no qual, para cada escolha do líder, procuramos por seguidores que satisfaçam um certo problema de minimização, as soluções deste problema formam o que chamamos de Equilíbrio de Nash, resolvido esse problema, trabalhamos para provar que o sistema é aproximadamente controlável usando o líder. Resolvemos ainda um sistema sistema de otimalidade para os seguidores. / We present hierarchic control to a parabolic system in a noncylindrical domain. The hierarchic control is a problem that is how to bring in a fixed time, the solutions of the equations of state we have, (these solutions depend on a functions called controls), a state considered ideal, througha system of leading, independent control, and followers, the leader controls dependents. We start by making a transformation of the original problem to an equivalent cylindrical domain, then do the hierarchic control of this problem. We use the strategy Stackelberg-Nash, a process in which each leader’s choice, look for followers to satisfy a minimization problem, the solution of this problem form what we call the Nash equilibrium, solved this problem, work to prove that the approximately system is controllable using the leader. We further resolve to a of optimality for followers.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-28T14:37:42Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2200397 bytes, checksum: fa2b77afd6348b68a616a33acb7c7cb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T14:37:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2200397 bytes, checksum: fa2b77afd6348b68a616a33acb7c7cb2 (MD5) Previous issue date: 2014-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this thesis is to present some controllability results for some fluid mechanic models. More precisely, we will prove the existence of controls that steer the solution of our system from a prescribed initial state to a desired final state at a given positive time. The two first Chapters deal with the controllability of the Burgers-α and Leray-α models. The Leray-α model is a regularized variant of the Navier-Stokes system (α is a small positive parameter), that can also be viewed as a model for turbulent flows; the Burgers-α model can be viewed as a related toy model of Leray-α. We prove that the Leray-α and Burgers-α models are locally null controllable, with controls uniformly bounded in α. We also prove that, if the initial data are sufficiently small, the pair state-control (that steers the solution to zero) for the Leray-α system (resp. the Burgers-α system) converges as α → 0+ to a pair state-control(that steers the solution to zero) for the Navier-Stokes equations (resp. the Burgers equation). The third Chapter is devoted to the boundary controllability of inviscid incompressible fluids for which thermal effects are important. They will be modeled through the so called Boussinesq approximation. In the zero heat diffusion case, by adapting and extending some ideas from J.-M. Coron [14] and O. Glass [45], we establish the simultaneous global exact controllability of the velocity field and the temperature for 2D and 3D flows. When the heat diffusion coefficient is positive, we present some additional results concerning exact controllability for the velocity field and local null controllability of the temperature. In the last Chapter, we prove the local exact controllability to the trajectories for a coupled system of the Boussinesq kind, with a reduced number of controls. In the state system, the unknowns are: the velocity field and pressure of the fluid (y, p), the temperature θ and an additional variable c that can be viewed as the concentration of a contaminant solute. We prove several results, that essentially show that it is sufficient to act locally in space on the equations satisfied by θ and c. / O objetivo desta tese é apresentar alguns resultados controlabilidade para alguns modelos da mecânica dos fluidos. Mais precisamente, provaremos a existência de controles que conduzem a solução do nosso sistema de um estado inicial prescrito à um estado final desejado em um tempo positivo dado. Os dois primeiros Capítulos preocupam-se com a controlabilidade dos modelos de Burgers-α e Leray-α. O modelo de Leray-α é uma variante regularizada do sistema de Navier-Stokes (α é umparâmetro positivo pequeno), que pode também ser visto como um modelo de fluxos turbulentos; já o modelo Burgers-α pode ser visto como um modelo simplificado de Leray-α. Provamos que os modelos de Leray-α e Burgers-α são localmente controláveis a zero, com controles limitados uniformemente em α. Também provamos que, se os dados iniciais são suficientemente pequenos, o par estado-controle (que conduz a solução a zero) para o sistema de Leray-α (resp. para o sistema de Burgers-α) converge quando α → 0+ a um par estado-controle (que conduz a solução a zero) para as equações de Navier-Stokes (resp. para a equação de Burgers). O terceiro Capítulo é dedicado à controlabilidade de fluidos incompressíveis invíscidos nos quais os efeitos térmicos são importantes. Estes fluidos são modelados através da então chamada Aproximação de Boussinesq. No caso emque não há difusão de calor, adaptando e estendendo algumas idéias de J.-M. Coron [14] e O. Glass [45], estabelecemos a controlabilidade exata global simultaneamente do campo velocidade e da temperatura para fluxos em 2D e 3D. Quando o coeficiente de difusão do calor é positivo, apresentamos alguns resultados sobre a controlabilidade exata global para o campo velocidade e controlabilidade nula local para a temperatura. No último Capítulo, provamos a controlabilidade exata local à trajetórias de um sistema acoplado do tipo Boussinesq, com um número reduzido de controles. Nesse sistema, as incógnitas são: o campo velocidade e a pressão do fluido (y, p), a temperatura θ e uma variável adicional c que pode ser vista como a concentração de um soluto contaminante. Provamos vários resultados, que essencialmente mostram que é suficiente atuar localmente no espaço sobre as equações satisfeitas por θ e c.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-23T16:00:02Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9090532 bytes, checksum: d4fefb1d97e9c6d585d5d18a33abf752 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T16:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9090532 bytes, checksum: d4fefb1d97e9c6d585d5d18a33abf752 (MD5) Previous issue date: 2016-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we study controllability results, asymptotic behavior and inverse problem related to some problems of the theory of partial di erential equations. Two particular systems are the focus of the study: the Mindin-Timoshenko system, describing the vibrational motion of a plate or a beam, and the phase eld system describing the temperature and phase of a medium having two distinct physical states. The rst chapter is devoted to the study of the 1-D Mindlin-Timoshenko system with discontinuous coe cient. A Carleman inequality is obtained under the assumption of monotonicity on the beam speed. Subsequently, two applications are provided: the controllability of the control system acting on the boundary and Lipschitzian stability of the inverse problem of recovering a potential from a single measurement of the solution. In the second chapter we consider a contact problem characterized by the behavior of a two-dimensional plate whose board makes contact with a rigid obstacle. The formulation of this problem is presented by the 2-D Mindlin-Timoshenko system with boundary conditions and suitable damping terms. Concerning such system, is proved via penalty techniques, the existence of solution and that the system energy has exponential decay when the time approaches in nity. In the third chapter, the study is aimed at a nonlinear phase- eld system de ned in a real open interval. Here we present some controllability results when a single control acts, by means of Dirichlet conditions, on the temperature equation of the system on one of the endpoints of the interval. To prove the results is used the method of moments, plus a spectral study of operators associated to the system and xed point theory to deal with the nonlinearity. / Nesta tese estudamos resultados de controlabilidade, comportamento assintótico e problema inverso relacionados a alguns problemas da teoria de equações diferenciais parciais. Dois sistemas particulares são foco do estudo: o sistema de Mindin-Timoshenko, que descreve o movimento vibratório de uma placa ou viga, e o sistema de campo de fases que descreve a temperatura e a fase de um meio onde ocorrem dois estados físicos distintos. O primeiro capítulo é dedicado ao estudo do sistema de Mindlin-Timoshenko 1-D com coe ciente descontínuos. Uma desigualdade de Carleman é obtida sob a hipótese de monotonicidade sobre velocidade da viga. Posteriormente, são fornecidas duas aplicações: a controlabilidade do sistema com controles agindo na fronteira e a estabilidade Lipschitziana do problema inverso de recuperar um potencial através de uma única informação obtida sobre a solução. No segundo capítulo consideramos um problema de contato caracterizado pelo comportamento de uma placa bidimensional cujo bordo faz contato com um obstáculo rígido. A formulação deste problema é apresentada pelo sistema de Mindlin-Timoshenko 2-D com condi ções de fronteira e termos de amortecimento (damping) adequados. Sobre tal sistema, é provada, através de técnicas de penalização, a existência de solução e, posteriormente, que sua energia possui decaimento exponencial quando o tempo tende ao in nito. No terceiro capítulo o estudo é voltado a um sistema de campo de fases não-linear de nido em um intervalo aberto real. Neste espaço apresentamos alguns resultados de controlabilidade quando um único controle age, sob condições de Dirichlet, na equação da temperatura em um dos bordos do intervalo. Para provar os resultados é utilizado o método dos momentos, além de uma estudo espectral de operadores associados ao sistema e teoria de ponto xo para lidar com a não-linearidade.

Submitted by Leonardo Cavalcante (leo.ocavalcante@gmail.com) on 2018-05-03T13:44:12Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1150863 bytes, checksum: a7e25ab87986c9d088c0fe224303f97f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-03T13:44:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1150863 bytes, checksum: a7e25ab87986c9d088c0fe224303f97f (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this thesis we presents results on the exact controllability of the partial Di erential Equations (PDEs) of the parabolic and hyperbolic type, in the context of hierarchic control, using the Stackelberg-Nash strategy. In every problems we consider a main control (leader) and two secondary controls (followers). To each leader we obtain a correnponding Nash equilibrium, associated to a bi-objective optimal control problem; then we look for a leader of minimal cost that solves the exact controllability problem. For the parabolic problems we have distributed and boundary controls, now in the hyperbolics every controls are distributed. We consider linear and semilinear cases, which we solve using observability inequality obtained combining right Carleman inequalities. Also we use a xed point method. / Nesta tese apresentamos resultados sobre controlabilidade exata de Equações Diferenciais Parciais (EDPs) dos tipos parabólico e hiperbólico, no contexto de controle hierárquico, usando a estratégia de Stackelberg-Nash. Em todos os problemas consideramos um controle principal (líder) e dois controles secundários (seguidores). Para cada líder obtemos um equil íbrio de Nash correspondente, associado a um problema de controle ótimo bi-objetivo; então buscamos o líder de custo que resolve o problema de controlabilidade. Para os problemas parabólicos temos controles distribuídos e na fronteira, já nos hiperbólico todos os controles são distribuídos. Consideramos casos lineares e semilineares, os quais resolvemos usando desigualdade de observabilidade obtidas combinando desigualdades de Carleman adequadas. Também usamos um método de ponto xo.