La distillation réactive est un exemple emblématique de l’intensification de procédés. Cependant, le couplage réaction/séparation génère des complexités importantes en termes de dynamique, de contrôle et de supervision qui constituent une barrière pour leur mise en œuvre industrielle. Ces aspects doivent être considérés dès la phase de conception sous peine de concevoir une colonne difficilement contrôlable. Une méthodologie existante est étendue afin d’y intégrer les aspects de contrôlabilité et de diagnosticabilité. L’étape de conception étudie les courbes de résidu et extractives réactives, identifie les paramètres opérationnels et propose des configurations de colonne respectant les spécifications. La meilleure configuration est choisie sur des critères de contrôlabilité par l’analyse de différents indicateurs quantitatifs et qualitatifs identifiés à l’aide de simulations en régime permanent et dynamique. La méthodologie est appliquée à la production industrielle d’acétate d’éthyle. Deux campagnes expérimentales ont permis de fiabiliser le modèle de simulation de la colonne. La méthodologie permet d’identifier les sensibilités et montre que il est possible d’agir sur les trois degrés de liberté de la colonne double alimentation pour atteindre les spécifications industrielles ; les variables contrôlées sont sélectionnées dans des sections spécifiques, similaires pour différentes configurations de colonne. Concernant le diagnostic, l’utilisation de capteurs de composition semble la plus pertinente mais la complexité de leur utilisation industrielle (cout) peut être contournée par la sélection d’un nombre plus important de capteurs de température judicieusement positionnés. Les résultats de contrôlabilité et de diagnosticabilité sont en cohérence et bien intégrés dans la conception des colonnes réactives. / Reactive distillation involves complexities on process dynamics, control and supervision. This work proposes a methodology integrating controllability and diagnosability as from conceptual design. The choice of the most appropriate feasible configuration is conducted though an indices-based method, regarding steady-state and dynamic simulations, for the ethyl acetate production. Experimental campaigns were performed to acquire reliable models. The methodology highlights the process sensitivities and shows that three degrees of freedom of the double-feed column can be manipulated to ensure the industrial specifications; the controlled variables are selected at similar specific locations for all column configurations. Concerning diagnosis, the use of composition sensors seems to be the most appropriate solution, but the same performances can be reached with more temperature sensors judiciously placed.

A análise do acelerado crescimento urbano industrial dos municípios próximos às grandes metrópoles brasileiras, principalmente a partir dos anos 1960, requer novas metodologias de análise espaço-temporal que possam antecipar ações de planejamento territorial. Nesse contexto, foi utilizado um modelo de autômato celular para a modelagem da dinâmica da paisagem do baixo curso do rio dos Sinos - RS ao longo de 21 anos (1990 a 2011) e simuladas as tendências de mudanças dos elementos desta paisagem para 2016 e 2022. O trabalho foi elaborado com auxílio de softwares de sistemas de informações geográficas e de simulação espacial, como o Dinamica EGO, compreendendo três etapas: (a) preparação dos dados para o modelo da paisagem para os anos de 1990, 2000 e 2011, que compreende dois períodos de simulação, além da seleção de variáveis espaciais para explicar as transições de uso e cobertura do solo; (b) calibração e validação do modelo, ou seja, definição dos parâmetros para a simulação dos cenários para cada um dos períodos; (c) obtenção dos cenários de prognósticos. A quantificação das alterações na paisagem do baixo curso do rio dos Sinos no período de 1990 a 2011 revelou as seguintes tendências: aumento das áreas de cobertura vegetal, áreas urbanizadas e silvicultura; redução das áreas de campos ou áreas agrícolas e arrozais; as demais classes não apresentaram alterações significativas. Essas tendências foram simuladas no processo de modelagem dinâmica espacial para os períodos (1990 a 2000) e (2000 a 2011), geradas matrizes de transição, com pesos de evidência de transição por faixas de distância de variáveis espaciais e a calibração dos modeladores de formação, retração e expansão de manchas de uso e cobertura do solo. Foram geradas simulações da paisagem para os anos de 2000 e 2011 com similaridades consideradas satisfatórias. A partir dos dados probabilísticos estocados do período de simulação (2011) geramos cenários futuros a curto e médio prazo, devido a maior similaridade apresentada com a paisagem observada, com relação ao primeiro período de simulação (2000). Os cenários futuros simulados a curto e médio prazo indicam tendência de continuidade na dinâmica observada, porém em menor intensidade, conforme se verifica em outras áreas intensamente urbanizadas junto a grandes centros urbanos. / Analysis of accelerated industrial growth of urban municipalities near Brazil's big cities, mainly from the 1960s, requires new methodologies for spatio-temporal analysis to anticipate actions of territorial planning. In this context, a model of cellular automata for the modeling of landscape dynamics of the lower course of the Sinos - RS river over 21 years (1990-2011) and simulated the changing trends of the elements of this landscape in 2016 and 2022. The work was prepared with the aid of software for geographic information and spatial simulation Dinamica EGO systems, comprising three stages: (a) preparation of data for the model of the landscape for the years 1990, 2000 and 2011, comprising two periods the simulation and the selection of spatial variables to explain land use change and land cover; (b) calibration and validation of the model and, defining the parameters for the simulation of scenarios for each period; (c) obtaining the forecast scenarios. The quantification of changes in the landscape of the lower course of the Sinos river in the period 1990 to 2011 revealed the following trends: increasing canopy coverage areas, urbanized areas and forestry; reduction in agricultural fields or areas of fields and rice paddies; other classes showed no significant changes. These trends were simulated by the spatial dynamics modeling process for the periods (1990-2000) and (2000-2011), generated transition matrices, with weights of evidence of transition by distance bands of spatial variables and calibration of modelers training, contraction and expansion of use of stains and ground cover. Landscape simulations for the years 2000 and 2011 with deemed satisfactory similarities were generated. From the probabilistic data stored in the simulation period (2011) generate future scenarios in the short and medium term, due to greater similarity presented with the landscape observed with respect to the first simulation period (2000 ). The future scenarios simulated in the short and medium term trend indicates continuity in the observed dynamics, but at a lower intensity, as shown in other heavily urbanized areas near large urban centers such as Porto Alegre.

Les robots industriels représentent un moyen de production sophistiqués pour l'industrie manufacturière d'aujourd'hui. Ces manipulateurs sont plus agiles, plus flexibles et moins coûteux que les machines-outils spécialisées. L'exploitation de ces avantages fait l'objet d'une demande croissante de l'industrie. La dynamique de ces manipulateurs est soumise à des nombreuses sources d'imprécision. En effet les défauts de la chaîne de transmission, ou encore les éléments de liaisons peuvent être le siège de déformations et de vibrations dégradant sensiblement leur précision. Ces phénomènes physiques sont d'autant plus difficiles à compenser que seul un sous ensemble des états du système est mesuré par les codeurs moteurs. La structure de commande industrielle actuelle d'un robot n'agit donc pas directement sur ces phénomènes. Il est nécessaire alors de progresser sur le front de l'amélioration de la précision par l'adaptation de la commande à ces nouvelles exigences. Un état de l'art met en évidence un manque de travaux qui traitent de l'élaboration d'anticipations adaptées aux axes d'un robot et intégrant les phénomènes de déformation. En outre, la planification de trajectoire n'est classiquement pas remise en cause et peu évoquée. Elle représente pourtant un moyen d'action éprouvé afin d'améliorer les performances dynamiques en suivi de profil. L'approche proposée dans ce mémoire se veut une alternative à ces méthodes. Elle est basée sur une exploitation d'un modèle dynamique représentatif et détaillé. Il intègre les principaux phénomènes physiques mis en évidence tels que les effets de la gravité, les systèmes mécaniques de compensation, les forces de frottement et la flexibilité articulaire. Cette modélisation associée à des méthodes d'identification expérimentale est exploitée afin de déduire une structure de commande. Elle permet la réduction des déformations élastiques et des vibrations par une action sur la précommande et sur la loi de mouvement adaptée. Ainsi, nous introduisons une méthode d'estimation non asymptotique appliquée en robotique, afin d'estimer rapidement les paramètres vibratoires de ce dernier et contribue à une réactualisation des modèles exploités. Des résultats expérimentaux montrent que cette méthodologie mène à une amélioration des performances de positionnement par rapport à la commande industrielle. / Anthropomorphic robots are widely used in many fields of industry to carry out repetitive tasks such as pick and place, welding, assembling, and so on. Due to their flexibility and ability to perform complex tasks in a large workspace, industrial robots are finding their way to realize continuous operations. Then, high level pose accuracy is required to achieve a good path tracking. Unfortunately these systems were designed to have a good repeatability but not a good accuracy. The dynamics of these manipulators is subject to many sources of inaccuracy. Indeed, friction, kinematic errors and joint flexibilities may be the seat of deformation and vibration which degrade the position performance. These physical phenomena are even more difficult to manage even only a subset of states of the system is measured by motor encoders. Hence, the structure of current industrial control does not act directly on these phenomena. Nevertheless, there is a growing interest from industry for an improved path tracking accuracy with standard robots controllers. A state of the art highlights a lack of works considering the development of expectations adapted to the axes of an industrial robot and incorporating deformation phenomena. The approach proposed in this PhD. Thesis is meant to be an alternative to such techniques by proposing a methodology based on exploitation of detailed physical modeling and associated to experimental identification methods. This model incorporates the main highlighted physical phenomena. It is then exploited to obtain adapted control structures and tuning methods allowing enhancing the system's performance. It is integrated in our trajectory planner in order to realize a compensation scheme of joint errors. Thus, we introduce a new non-asymptotic estimation method applied in robotics, to on-line estimate the vibration parameters and to update operated models. Experimental results show that the proposed methodology leads to an improved motion control of the point-tool.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The matter about the changes in land use and coverage patterns, connected to present time concerns on development sustainability and the adequate balance between social, economic and environmental questions involved in it, stimulate the research in the field of scenery simulation at several different regions of the world. In this context, the present research intends to simulate the land use and coverage evolution tendency at Quarta Colônia, RS, for the year 2018, from physical variables, analyzing the change on the land use and coverage in the period of 1988 to 2002 and 2008, spacing and quantifying them. To do so, the land use and coverage patterns were classified using images from the satellites LANDSAT 5 and LANDSAT 7 relative to the years 1988, 2002 and 2008, being the last two maps used for modeling. After performing the crossing of land use and coverage patterns (forest, field, agricultural soil and water) between each other, in a LEGAL analysis, we created maps containing the specific evolutionary changes of each class, including the individual tendencies from the simulation made for the year 2018. It was observe that there wasn t any big change. The maps of land use and coverage from 2002 and 2008 processed in the Dinamica EGO modeling platform enabled the definition of the Markov model global transition probabilities and, local transition probabilities were defined using the empiric probabilistic method weight of evidence, based on Bayes conditional probability theorem. The change probabilities to land use and coverage obtained allowed the formation of a cell automata model based on stochastic transition algorithm where the physical variables demonstrated to be collaborator in this process of land use and coverage changes over time. The simulation results were validated specially due to a knowledge of the statistical procedure, the fuzzy method, demonstrating satisfactory results of the simulation. / As questões de mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra, ligadas às preocupações atuais da sustentabilidade do desenvolvimento e ao balanço adequado entre as questões sociais, econômicas e ambientais envolvidas, motivam pesquisas no campo da simulação de cenários em diversas regiões do mundo. Nesse contexto, a presente pesquisa pretende simular as tendências de evolução do uso e cobertura da terra da Quarta Colônia/RS, para o ano de 2018, a partir de variáveis físicas; analisando as mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra de 1988 a 2002 e de 2002 a 2008, espacializando-as e quantificando-as. Para tanto, foram classificados os padrões de uso e cobertura da terra em imagens dos satélites LANDSAT 5 e LANDSAT 7, referentes aos anos de 1988, 2002 e 2008, sendo os dois últimos mapas utilizados para a modelagem. A partir do cruzamento dos padrões de uso e cobertura da terra (floresta, campo, solo agrícola e água) entre si, em análise LEGAL, foram gerados mapas contendo as informações das mudanças evolutivas específicas de cada classe, inclusive das tendências individuais da simulação gerada para 2018, observando-se que não houve grandes mudanças. Os mapas de uso e cobertura da terra de 2002 e 2008 no Dinamica EGO possibilitaram a definição das probabilidades globais de transição do modelo markoviano, e as probabilidades locais de transição foram definidas pelo método probabilístico empírico pesos de evidência, baseado no teorema da probabilidade condicional de Bayes. As probabilidades de mudança de uso e cobertura da terra obtida permitiram a constituição de um modelo de autômatos celulares, baseado em algoritmos de transição estocásticos, sendo que as variáveis físicas se mostraram ser colaboradoras desse processo de mudança de uso e cobertura da terra ao longo do tempo. Os resultados da simulação foram validados espacialmente em função de um embasamento do procedimento estatístico, baseado em lógica fuzzy, apresentando resultados satisfatórios da simulação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-10Bitstream added on 2014-06-13T18:56:34Z : No. of bitstreams: 1 trentin_g_me_rcla.pdf: 2761301 bytes, checksum: fda6b758fce6a9b5a14c4421053e98ee (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta pesquisa teve como objetivo analisar o processo de expansão urbano-industrial do município de Americana-SP, com o subsídio de geotecnologias. A ocupação urbana e industrial foi identificada e analisada ao longo de uma série temporal de aproximadamente 60 anos (1940 a 2005), apoiando-se na elaboração e análise do uso da terra do município. Essas etapas permitiram alcançar um diagnóstico da área de estudo atrelada a dados socioeconômicos e a identificação dos vetores de crescimento urbano-industrial para cada década da série temporal. A partir disso, foi desenvolvida a etapa de modelagem dinâmica espacial, utilizando-se um modelo de autômatos celulares para simular os cenários de uso da terra e obter prognósticos para a dinâmica urbana de Americana. Observou-se que a expansão urbano-industrial bem como a formação do contingente populacional do município acompanhou o processo de desenvolvimento do país, sendo o reflexo das políticas governamentais e do desempenho econômico e social que caracterizou cada período. Verificou-se também que o desenvolvimento industrial teve importante papel na ocupação urbana e no crescimento populacional, uma vez que impulsionou os fluxos migratórios que afluíram para o município. A ocupação da quase totalidade do território pela mancha urbana representa um entrave ao crescimento futuro da cidade. Entretanto, mantidas as características de uso e ocupação atuais, a dinâmica territorial deverá ser menor no curto e médio prazo, de acordo com a atual tendência de redução no ritmo de crescimento da população e, por conseqüência da área urbana, semelhante ao observado na maioria dos centros urbanos. Em suma, foram apontadas possíveis aplicações deste trabalho, além de sugestões, sobretudo relacionadas à etapa de modelagem, a qual constitui importante subsídio para o planejamento urbano. / The aim of this research is to analyze the urban-industrial expansion process of Americana-SP town by means of geotechnologies. The urban and industrial occupation were identified and analyzed along a temporal series of approximately 60 years (1940 to 2005), based on the elaboration and analysis of land use. These stages allowed to achieve a diagnosis of studied area linked to socioeconomics information and the identification of vectors of urban-industrial growth for each decade of the temporal series. Next, the spatial dynamic modeling using a cellular automata model was developed to simulate land use scenarios and to obtain prognosis for the urban dynamics of Americana. It was observed that the urban-industrial expansion as well as the formation of population contingent followed the process of national development, reflecting governmental politicies and the economic and social performance that characterized each period. Furthermore, the industrial development had an important role on urban occupation and on population growth, since that impelled the rural-urban flows. The spread of urban areas in Americana municipality represents a hindrance to the future city growth. However, if the current land use and occupation trends are maintained the spatial dynamic would be small for the short and medium terms, according to actual tendency of decrease on population growth rates and consequently of urban areas, similar to that observed on the majority of urban centers worldwide. Finally, possible applications this work are pointed out, besides suggestions related to the advances in spatial modeling, since it constitutes an important tool for urban planning.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArmandoSS_TESE.pdf: 2110397 bytes, checksum: c6ade2a7219938325c34c1856e93d29f (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / In this Thesis, the development of the dynamic model of multirotor unmanned aerial vehicle with vertical takeoff and landing characteristics, considering input nonlinearities and a full state robust backstepping controller are presented. The dynamic model is expressed using the Newton-Euler laws, aiming to obtain a better mathematical representation of the mechanical system for system analysis and control design, not only when it is hovering, but also when it is taking-off, or landing, or flying to perform a task. The input nonlinearities are the deadzone and saturation, where the gravitational effect and the inherent physical constrains of the rotors are related and addressed. The experimental multirotor aerial vehicle is equipped with an inertial measurement unit and a sonar sensor, which appropriately provides measurements of attitude and altitude. A real-time attitude estimation scheme based on the extended Kalman filter using quaternions was developed. Then, for robustness analysis, sensors were modeled as the ideal value with addition of an unknown bias and unknown white noise. The bounded robust attitude/altitude controller were derived based on globally uniformly practically asymptotically stable for real systems, that remains globally uniformly asymptotically stable if and only if their solutions are globally uniformly bounded, dealing with convergence and stability into a ball of the state space with non-null radius, under some assumptions. The Lyapunov analysis technique was used to prove the stability of the closed-loop system, compute bounds on control gains and guaranteeing desired bounds on attitude dynamics tracking errors in the presence of measurement disturbances. The controller laws were tested in numerical simulations and in an experimental hexarotor, developed at the UFRN Robotics Laboratory / Nesta Tese, s?o apresentados os desenvolvimentos da modelagem din?mica de um ve?culo a?reo n?o tripulado multirrotor com capacidade de decolagem e pouso vertical, considerando as n?o linearidades de entrada e o desenvolvimento de um controlador robusto por backstepping. A formula??o do modelo din?mico ? expressa usando-se as leis de Newton-Euler, visando ? obten??o de uma melhor representa??o matem?tica do sistema mec?nico para a an?lise e projeto das leis de controle, n?o apenas quando est? pairando, como tamb?m de decolagem, de pouso, ou de voo executando uma tarefa. As n?o linearidades de entrada s?o a zona morta e a satura??o, onde o efeito gravitacional e as inerentes restri??es f?sicas dos rotores s?o relacionadas e abordadas. O microve?culo experimental est? equipado com uma unidade de medida inercial e um sonar, que devidamente instrumentada fornece as medidas da atitude e altitude. Foi desenvolvido um estimador em tempo real para atitude usando quat?rnios e baseado em filtro de Kalman estendido. Para a formula??o robusta do controlador, os sensores foram modelados como o valor real, que ? o valor ideal com a adi??o de um vi?s e mais um ru?do branco desconhecidos e limitados. Os controladores de atitude e altitude foram derivados usando-se o crit?rio globalmente uniformemente praticamente assintoticamente est?vel para sistemas reais, que permanece globalmente uniformemente assintoticamente est?vel se e somente se suas solu??es s?o globalmente uniformemente limitadas, lidando com a converg?ncia e estabilidade dentro de uma regi?o com raio n?o nula, levando em considera??o algumas suposi??es como as incertezas nas medi??es. A t?cnica de an?lise de Lyapunov foi usada para: provar a estabilidade do sistema em malha fechada; calcular os limites dos ganhos de controle, e, obter a garantia limitada pretendida sobre o erro de rastreamento da din?mica de atitude na presen?a de dist?rbios nas medi??oes. As leis de controle foram testadas em simula??es num?ricas e em um hexarrotor experimental, desenvolvido no Laborat?rio de Rob?tica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MayaraOL_DISSERT.pdf: 2406797 bytes, checksum: e542f1e52029a933cac4b8af8d311ef3 (MD5) Previous issue date: 2012-12-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work depicts a study of the adsorption of carbon dioxide on zeolite 13X. The activities were divided into four stages: study batch adsorption capacity of the adsorbent with synthetic CO2 (4%), fixed bed dynamic evaluation with the commercial mixture of gases (4% CO2, 1.11% CO, 1 2% H2, 0.233% CH4, 0.1% C3, 0.0233% C4 argon as inert closing balance), fixed bed dynamic modeling and evaluation of the breakthrough curve of CO2 originated from the pyrolysis of sewage sludge. The sewage sludge and the adsorbent were characterized by analysis TG / DTA, SEM, XRF and BET. Adsorption studies were carried out under the following operating conditions: temperature 40 ?C (for the pyrolysis of the sludge T = 600 ?C), pressures of 0.55 to 5.05 bar (batch process), flow rate of the gaseous mixture between 50 - 72 ml/min and the adsorbent masses of 10, 15 and 20 g (fixed bed process). The time for the adsorption batch was 7 h and on the fixed bed was around 180 min. The results of this study showed that in batch adsorption process step with zeolite 13X is efficient and the mass of adsorbed CO2 increases with the increases pressure, decreases with temperature increases and rises due the increase of activation temperature adsorbent. In the batch process were evaluated the breakthrough curves, which were compared with adsorption isotherms represented by the models of Langmuir, Fre?ndlich and Toth. All models well adjusted to the experimental points, but the Langmuir model was chosen in view of its use in the dynamic model does not have implications for adsorption (indeterminacy and larger number of parameters such as occurred with others) in solving the equation. In the fixed bed dynamic study with the synthetic gas mixture, 20 g of mass adsorbent showed the maximum adsorption percentage 46.7% at 40 ?C temperature and 50 mL/min of flow rate. The model was satisfactorily fitted to the three breakthrough curves and the parameters were: axial dispersion coefficient (0.0165 dm2/min), effective diffusivity inside the particle (dm2/min 0.0884) and external transfer coefficient mass (0.45 dm/min). The breakthrough curve for CO2 in the process of pyrolysis of the sludge showed a fast saturation with traces of aerosols presents in the gas phase into the fixed bed under the reaction process / O presente trabalho retrata um estudo da adsor??o de di?xido de carbono em ze?lita comercial do tipo 13X. As atividades desenvolvidas foram divididas em quatro etapas: estudo em batelada da capacidade de adsor??o do adsorvente com o CO2 sint?tico (4%), avalia??o din?mica em leito fixo com a mistura sint?tica de gases (4% CO2, 1,11% CO, 1,2% H2, 0,233% CH4, 0,1% C3, 0,0233% C4 e arg?nio como inerte fechando o balan?o), modelagem din?mica em leito fixo e avalia??o em leito fixo da curva de ruptura do CO2 com o g?s de pir?lise do lodo de esgoto. O lodo e o adsorvente foram caraterizados por an?lises TG/DTA, MEV, FRX e BET. Os estudos de adsor??o foram realizados nas seguintes condi??es operat?rias: temperatura de 40 ?C (para a pir?lise do lodo T = 600 ?C), press?o de 0,55 5,05 bar (processo batelada), vaz?o da mistura gasosa entre 50 72 mL/min e massa de adsorvente igual a 10, 15 e 20 g (processo em leito fixo). O tempo do processo de adsor??o em batelada foi de 7h e em leito fixo foi em torno de 180 min. Os resultados obtidos nesta etapa mostraram que no estudo batelada o processo de adsor??o com a ze?lita 13X ? eficiente e que a massa adsorvida do CO2 aumenta com o crescimento da press?o, diminui com o aumento da temperatura e se eleva com a temperatura de ativa??o do adsorvente. No processo din?mico foram avaliadas as curvas de rupturas, as quais foram comparadas ?s isotermas de adsor??o representadas pelos modelos de Langmuir, Fre?ndlich e Toth. Todos os modelos se ajustaram bem aos pontos experimentais, por?m o modelo de Langmuir foi o escolhido tendo em vista sua utiliza??o no modelo din?mico de adsor??o n?o apresentar implica??es (indetermina??o e maior n?mero de par?metros como ocorreu com os demais) na resolu??o da equa??o. No estudo din?mico em leito fixo com a mistura de gases sint?ticos e diferentes massas de adsorvente, a massa de 20 g apresentou maior percentual de adsor??o 46,7% na temperatura de 40 oC e vaz?o da mistura gasosa de 50 mL/min. O modelo se ajustou satisfatoriamente para as tr?s curvas de ruptura e os par?metros avaliados foram: coeficiente de dispers?o axial (0,0165 dm2/min), difusividade efetiva no interior da part?cula (0,0884 dm2/min) e coeficiente externo de transfer?ncia de massa (0,45 dm/min). A curva de ruptura para o CO2 constru?da no processo de pir?lise do lodo mostrou uma r?pida satura??o do leito proveniente de tra?os de aeross?is, presentes na fase gasosa, decorrentes do processo reacional

The determination of the dynamic parameters of great or complex structures can be made using modal synthesis methods subdividing the complete structure in substructures. The employment of this method may be done by using analytical or experimental procedures. Generally speaking, poor eigenvalues and eigenvectors may be identified using experimental modal synthesis methods due to a normalization deficient process of the modal bases and to the low orthogonality condition of the identified bases. The contribution of this current work is about the improvement of the great or complex structures dynamic identification process by using the experimental modal synthesis method. The basis of this research methodology is the SMFR (Modal Synthesis with Residual Flexibilities) method and an identification of the physical matrices of the system by using the experimental FRF (Frequency Response Function), called ACS (Simultaneous Curve Fitting) method. These matrices contribute to the improvement of the orthogonality conditions and normalization of the experimental modal bases. Simultaneously, two new methods (CSME and CSMF) for the automatic choice of the used substructures modal bases in the modal synthesis process have been developed. The validation procedures of these methodologies were developed by using examples of numerical simulation and experimental models. Using CSMF method, it was possible to improve the modal choice process, automatizing and minimizing the interference of the user in the modal synthesis method. In the case of experimental data with high level noise, the recommended is the iterative method. / A determinação dos parâmetros dinâmicos de estruturas grandes ou complexas pode ser feita utilizando métodos de síntese modal subdividindo a estrutura completa em subestruturas. A aplicação deste método pode ser feita utilizando formulações analítica ou experimental. Em geral, autovalores e autovetores imprecisos podem ser identificados utilizando métodos experimentais de síntese modal devido a um processo deficiente de normalização das bases modais e a condição de baixa ortogonalidade das bases identificadas. Este trabalho contribui para a melhoria do processo de identificação dinâmica de estruturas grandes ou complexas utilizando o método síntese modal experimental. A formulação utiliza como base o método SMFR (Síntese Modal com Flexibilidades Residuais) e um método de identificação das matrizes físicas do sistema usando as FRF (Função de Resposta em Freqüência) experimentais, denominado método ACS. Através dessas matrizes é possível melhorar as condições de ortogonalidade e de normalização das bases modais experimentais. Paralelamente, foram desenvolvidos dois novos métodos (CSME e CSMF) para a escolha automática das bases modais das subestruturas usadas no processo de síntese modal. As metodologias foram validadas através de exemplos de simulação numérica e modelos experimentais. Utilizando o método CSMF foi possível melhorar o processo de escolha modal, automatizando e minimizando a interferência do usuário no método de síntese modal. Através das metodologias analisadas para melhorar o processo de síntese modal experimental, recomenda-se utilizar o método iterativo quando forem utilizados dados experimentais com alto nível de ruído. / Doutor em Engenharia Mecânica

A análise do acelerado crescimento urbano industrial dos municípios próximos às grandes metrópoles brasileiras, principalmente a partir dos anos 1960, requer novas metodologias de análise espaço-temporal que possam antecipar ações de planejamento territorial. Nesse contexto, foi utilizado um modelo de autômato celular para a modelagem da dinâmica da paisagem do baixo curso do rio dos Sinos - RS ao longo de 21 anos (1990 a 2011) e simuladas as tendências de mudanças dos elementos desta paisagem para 2016 e 2022. O trabalho foi elaborado com auxílio de softwares de sistemas de informações geográficas e de simulação espacial, como o Dinamica EGO, compreendendo três etapas: (a) preparação dos dados para o modelo da paisagem para os anos de 1990, 2000 e 2011, que compreende dois períodos de simulação, além da seleção de variáveis espaciais para explicar as transições de uso e cobertura do solo; (b) calibração e validação do modelo, ou seja, definição dos parâmetros para a simulação dos cenários para cada um dos períodos; (c) obtenção dos cenários de prognósticos. A quantificação das alterações na paisagem do baixo curso do rio dos Sinos no período de 1990 a 2011 revelou as seguintes tendências: aumento das áreas de cobertura vegetal, áreas urbanizadas e silvicultura; redução das áreas de campos ou áreas agrícolas e arrozais; as demais classes não apresentaram alterações significativas. Essas tendências foram simuladas no processo de modelagem dinâmica espacial para os períodos (1990 a 2000) e (2000 a 2011), geradas matrizes de transição, com pesos de evidência de transição por faixas de distância de variáveis espaciais e a calibração dos modeladores de formação, retração e expansão de manchas de uso e cobertura do solo. Foram geradas simulações da paisagem para os anos de 2000 e 2011 com similaridades consideradas satisfatórias. A partir dos dados probabilísticos estocados do período de simulação (2011) geramos cenários futuros a curto e médio prazo, devido a maior similaridade apresentada com a paisagem observada, com relação ao primeiro período de simulação (2000). Os cenários futuros simulados a curto e médio prazo indicam tendência de continuidade na dinâmica observada, porém em menor intensidade, conforme se verifica em outras áreas intensamente urbanizadas junto a grandes centros urbanos. / Analysis of accelerated industrial growth of urban municipalities near Brazil's big cities, mainly from the 1960s, requires new methodologies for spatio-temporal analysis to anticipate actions of territorial planning. In this context, a model of cellular automata for the modeling of landscape dynamics of the lower course of the Sinos - RS river over 21 years (1990-2011) and simulated the changing trends of the elements of this landscape in 2016 and 2022. The work was prepared with the aid of software for geographic information and spatial simulation Dinamica EGO systems, comprising three stages: (a) preparation of data for the model of the landscape for the years 1990, 2000 and 2011, comprising two periods the simulation and the selection of spatial variables to explain land use change and land cover; (b) calibration and validation of the model and, defining the parameters for the simulation of scenarios for each period; (c) obtaining the forecast scenarios. The quantification of changes in the landscape of the lower course of the Sinos river in the period 1990 to 2011 revealed the following trends: increasing canopy coverage areas, urbanized areas and forestry; reduction in agricultural fields or areas of fields and rice paddies; other classes showed no significant changes. These trends were simulated by the spatial dynamics modeling process for the periods (1990-2000) and (2000-2011), generated transition matrices, with weights of evidence of transition by distance bands of spatial variables and calibration of modelers training, contraction and expansion of use of stains and ground cover. Landscape simulations for the years 2000 and 2011 with deemed satisfactory similarities were generated. From the probabilistic data stored in the simulation period (2011) generate future scenarios in the short and medium term, due to greater similarity presented with the landscape observed with respect to the first simulation period (2000 ). The future scenarios simulated in the short and medium term trend indicates continuity in the observed dynamics, but at a lower intensity, as shown in other heavily urbanized areas near large urban centers such as Porto Alegre.

A análise do acelerado crescimento urbano industrial dos municípios próximos às grandes metrópoles brasileiras, principalmente a partir dos anos 1960, requer novas metodologias de análise espaço-temporal que possam antecipar ações de planejamento territorial. Nesse contexto, foi utilizado um modelo de autômato celular para a modelagem da dinâmica da paisagem do baixo curso do rio dos Sinos - RS ao longo de 21 anos (1990 a 2011) e simuladas as tendências de mudanças dos elementos desta paisagem para 2016 e 2022. O trabalho foi elaborado com auxílio de softwares de sistemas de informações geográficas e de simulação espacial, como o Dinamica EGO, compreendendo três etapas: (a) preparação dos dados para o modelo da paisagem para os anos de 1990, 2000 e 2011, que compreende dois períodos de simulação, além da seleção de variáveis espaciais para explicar as transições de uso e cobertura do solo; (b) calibração e validação do modelo, ou seja, definição dos parâmetros para a simulação dos cenários para cada um dos períodos; (c) obtenção dos cenários de prognósticos. A quantificação das alterações na paisagem do baixo curso do rio dos Sinos no período de 1990 a 2011 revelou as seguintes tendências: aumento das áreas de cobertura vegetal, áreas urbanizadas e silvicultura; redução das áreas de campos ou áreas agrícolas e arrozais; as demais classes não apresentaram alterações significativas. Essas tendências foram simuladas no processo de modelagem dinâmica espacial para os períodos (1990 a 2000) e (2000 a 2011), geradas matrizes de transição, com pesos de evidência de transição por faixas de distância de variáveis espaciais e a calibração dos modeladores de formação, retração e expansão de manchas de uso e cobertura do solo. Foram geradas simulações da paisagem para os anos de 2000 e 2011 com similaridades consideradas satisfatórias. A partir dos dados probabilísticos estocados do período de simulação (2011) geramos cenários futuros a curto e médio prazo, devido a maior similaridade apresentada com a paisagem observada, com relação ao primeiro período de simulação (2000). Os cenários futuros simulados a curto e médio prazo indicam tendência de continuidade na dinâmica observada, porém em menor intensidade, conforme se verifica em outras áreas intensamente urbanizadas junto a grandes centros urbanos. / Analysis of accelerated industrial growth of urban municipalities near Brazil's big cities, mainly from the 1960s, requires new methodologies for spatio-temporal analysis to anticipate actions of territorial planning. In this context, a model of cellular automata for the modeling of landscape dynamics of the lower course of the Sinos - RS river over 21 years (1990-2011) and simulated the changing trends of the elements of this landscape in 2016 and 2022. The work was prepared with the aid of software for geographic information and spatial simulation Dinamica EGO systems, comprising three stages: (a) preparation of data for the model of the landscape for the years 1990, 2000 and 2011, comprising two periods the simulation and the selection of spatial variables to explain land use change and land cover; (b) calibration and validation of the model and, defining the parameters for the simulation of scenarios for each period; (c) obtaining the forecast scenarios. The quantification of changes in the landscape of the lower course of the Sinos river in the period 1990 to 2011 revealed the following trends: increasing canopy coverage areas, urbanized areas and forestry; reduction in agricultural fields or areas of fields and rice paddies; other classes showed no significant changes. These trends were simulated by the spatial dynamics modeling process for the periods (1990-2000) and (2000-2011), generated transition matrices, with weights of evidence of transition by distance bands of spatial variables and calibration of modelers training, contraction and expansion of use of stains and ground cover. Landscape simulations for the years 2000 and 2011 with deemed satisfactory similarities were generated. From the probabilistic data stored in the simulation period (2011) generate future scenarios in the short and medium term, due to greater similarity presented with the landscape observed with respect to the first simulation period (2000 ). The future scenarios simulated in the short and medium term trend indicates continuity in the observed dynamics, but at a lower intensity, as shown in other heavily urbanized areas near large urban centers such as Porto Alegre.