Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-12-02T11:44:52Z No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueMarraMenegaz.pdf: 1410749 bytes, checksum: 81f9e20d716d45d7a5390ff5a43d9a7e (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-12-13T12:47:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueMarraMenegaz.pdf: 1410749 bytes, checksum: 81f9e20d716d45d7a5390ff5a43d9a7e (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-13T12:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueMarraMenegaz.pdf: 1410749 bytes, checksum: 81f9e20d716d45d7a5390ff5a43d9a7e (MD5) / Assim como no caso de outros sistemas reais, a filtragem linear não é capaz de prover boas estimativas de estados de foguetes e, portanto, filtros não-lineares se fazem necessários. Entre esses, uma classe que tem se mostrado promissora é a dos filtros de Kalman unscented. No entanto, observa-se na literatura que há diversas definições desses filtros. Em vista disso, este trabalho propõe uma sistematização teórica dos filtros de Kalman unscented. Extensões tanto para as representações de pontos sigma quanto para a Transformada Unscented foram feitas. Além de conter todos os filtros de Kalman unscented já existentes na literatura, a sistematização proposta permite identificar que alguns destes filtros unscented contêm erros e inconsistências e permite, também, gerar novos filtros. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / As for other real systems problems, the linear filtering is not able to provide good estimatives of rockets’ states and, therefore, nonlinear filters are necessary. Among these, a class that has been showing promising is the unscented Kalman filters one. However, it can be seen in the literature that there are diverse definitions of these filters. For this reason, this work proposes a theoretical sistematization of the unscented Kalman filters. Extensions for both the sigma point sets and the Unscented Transform have been done. Beyond the fact the proposed sistematization contains all the unscented Kalman filters of the literature, it allows us to identify that some of these unscented filters contain errors and inconsistencies and allows, also, to generate new filters.

A identificação de modelos é determinante no sucesso das modernas técnicas de controle avançado de processos. Um modelo para o sistema pode ser obtido através de modelagem rigorosa, baseada em equações governantes do sistema ou através da modelagem empírica e estimação de parâmetros. Embora mais rápida e fácil, a modelagem empírica necessita de alguns testes de identificação nos quais as variáveis manipuladas são variadas de modo que resultem em variações nas variáveis controladas. Os testes de identificação podem apresentar custos muito elevados tendo em vista que o sistema pode sair de seu ponto normal de operação, gerando produtos com folga de especificação. Este fato ocorre porque usualmente as perturbações aplicadas nas variáveis manipuladas nas indústrias de processos são independentes umas das outras, aumentando a duração do teste de identificação. Desta forma, neste trabalho foi desenvolvida uma nova metodologia de projeto de perturbações simultâneas para a identificação de modelos dinâmicos baseada na direcionalidade do sistema, com o objetivo de fornecer dados mais ricos para se capturar corretamente o comportamento multivariável do sistema e manter o processo no ponto de operação normal. As perturbações são projetadas conforme as características de um modelo simplificado do processo, ou pré-modelo. Este modelo inicial é obtido essencialmente de dados históricos de planta, selecionados através de uma sistemática análise de correlação desenvolvida neste trabalho A metodologia proposta é composta de duas partes: a primeira parte diz respeito à análise dos dados históricos de planta para obtenção de informações prelimirares as quais são utilizadas no planejamento de perturbações, tais como amplitude do ruído de medida, correlação entre as variáveis de processo, constante de tempo do sistema e matriz de ganhos. E a segunda parte consiste no cálculo da amplitude das perturbações baseado nos resultados da primeira etapa do planejamento. Para sistemas mal-condicionados verificou-se que as perturbações planejadas pela metodologia removem menos a planta de seu ponto de operação gerando resultados mais consistentes em relação às perturbações tradicionais. Já para sistemas bem-condicionados, os resultados são semelhantes. A metodologia foi aplicada em uma unidade piloto experimental e numa unidade de destilação da PETROBRAS, cujos resultados apontam pouca remoção dos sistemas do ponto de operação e modelos consistentes. A validação dos modelos também foi contemplada na dissertação, uma vez que foi proposto um novo critério de validação que considera a derivada dos dados de planta e a do modelo e não apenas os dados de planta e os dados da simulação das saídas do modelo.

Neste trabalho desenvolveu-se um modelo matemático para o escoamento reativo em meios porosos. O modelo foi verificado em duas situações problemas: escoamento com precipitação e/ou dissolução de minerais, onde a calcita é o principal mineral; e combustão em meio poroso. O modelo baseia-se em um conjunto de equações diferenciais não lineares constituído da equação da quantidade de movimento, equação da temperatura, equações das concentrações das espécies (minerais) e equações de frações de massa das espécies (combustão). O conjunto foi!! discretizado pelo método de diferenças finitas centrais com TVD (Total Variation Diminishing) para o caso da combustão. O sistema foi resolvido através dos métodos de Gauss-Seidel e de Runge-Kutta simplificado. Os testes realizados em ambos os casos mostraram-se satisfatórios quando comparados com dados da literatura. / This work develops a mathematical model for reactive flow in porous media. The model is verified in two problem situations: flow with precipitation and/or dissolution of minerals, where calcite is the principal mineral, and combustion in porous media. The model is based on a set of nonlinear diferential equations consisting of the quantity of momentum equation, temperature equation, equations of species concentrations (minerals) and equations of mass fractions of species (combustion) equation. The set is discretized by the central finite diference method with TVD (Total Variation Diminishing ) in the event of combustion. The system is solved by the Gauss-Seidel and the simplified Runge-Kutta. The tests performed in both cases were satisfactory when compared to data found in the literature.

O estudo de sincronização de sistemas metapopulacionais tem despertado interesse em muitos estudiosos na área de biologia matemática, uma vez que é a partir da sincronização que podemos avaliar e prever o risco da extinção de espécies. Este presente trabalho propõe estudar os fatores que causam o fenômeno da sincronização de um modelo metapopulacional de uma única espécie, composta por n sítios discretos no tempo e no espaço, com taxa de reprodutividade intrínseca dependente do tempo. Consideramos a configuração da rede em forma de anéis cíclicos, matriz de iteração simétrica e migração independente da densidade. Apresentamos condições que o sistema deve satisfazer para obtermos sincronização, a qual é determinada por dois parâmetros distintos: o número de Lyapunov, que está relacionado à dinâmica local, e Lambda, que está relacionado à migração. O produto desses dois parâmetros estabelece um critério para estabilidade local assintótica de órbitas caóticas, possibilitando ou não a sincronia do sistema. Apresentamos resultados numéricos com a taxa de reprodução dependente do tempo através de medidas de distribuição, a fim de analisarmos o comportamento do modelo e a verificação do critério analítico para a sincronização. / The study of synchronization metapopulations systems has aroused interest in many scholars in the field of mathematical biology, since it is important to evaluate to evaluate and predict the risk of global extinction. The present work proposes to study the factors causing the phenomenon of synchronization of a metapopulation model of a single species, with n discrete patches in time and space, with intrinsic reproductive rate dependent on time. We consider the network configuration in the form of cyclic rings, symmetric iteration matrix and migration independent of density. We present conditions that the system must satisfy to obtain synchronization, which is determined by two distinct parameters: the number of Lyapunov, which is related to local dynamics, and Lambda, which is related to migration. The product of these two parameters provides a criterion for the local asymptotic stability of chaotic orbits, allowing or not the system synchronization. We present numerical results with the rate of reproduction time-dependent through distribution measures, in order to analyze the behavior of the model and verification of the analytical criterion for synchronization.

Este trabalho faz uma pesquisa das vibrações de uma viga elástica não linear de Timoshenko sobre a influência de força axial e com uso do método espectral de Galerkin. O modelo não-linear de Timoshenko é obtido através do principio estendido de Hamilton. A função de energia é derivada de maneira geral, incluindo o caso linear, e com identificação das condições de contorno de natureza conservativa. A determinação das autofunções do sistema linear é realizada através de um problema de autovalor descrito por uma equação diferencial linear de segunda ordem com coeficientes matriciais que dependem não - linearmente no autovalor. A ortogonalidade das autofunções é obtida para as condições de contorno clássicas. As correspondentes autofunções são obtidas na base de Euler e na base gerada pela função matricial de Green de valor inicial. O método de Galerkin foi formulado matricialmente e a existência e unicidade foi obtida para uma viga bi-apoiada com o uso da função da energia e dados regulares. / This work investigates the vibrations of a nonlinear elastic Timoshenko beam, subject to an axial force, using the spectral method of Galerkin. The nonlinear model of Timoshenko is obtained through extended Hamilton s principle. The energy function is derived in a general form, including the linear case, and with identi cation of the boundary conditions of conservative nature. The determination of the eigenfunctions of the linear system is done through an eigenvalue problem described by a second-order di erential equation with matrix coe cients that depend non-linearly upon the eigenvalue. The orthogonality of the eigenfunctions is obtained for classical boundary conditions. The corresponding eigenfunctions are determined in the Euler s base and with the base generated by the initial value matrix Green function. The method of Galerkin was formulated in matrix terms and the existence and uniqueness of solutions was obtained for the bi-supported beam with use of the function of the energy and smooth data.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-10T13:56:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Diego de Queiroz.pdf: 4124952 bytes, checksum: 8b1119beb27827489557809772a98050 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T13:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Diego de Queiroz.pdf: 4124952 bytes, checksum: 8b1119beb27827489557809772a98050 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-07-30 / Diferentes modelos clássicos já foram estendidos para a classificação de dados simbólicos de natureza intervalar, como regressão logística e discriminante linear, entre vários outros, contudo a maior parte desses classificadores foi desenvolvida para a resolução de problemas linearmente separáveis, não possuindo um bom desempenho face à problemas não-linearmente separáveis. Esse trabalho introduz duas abordagens baseadas no modelo de discriminante linear generalizado para classificar dados simbólicos intervalares. Nessas abordagens duas famílias de funções de kernel foram utilizadas separadamente para transpor os dados para um espaço de alta dimensão, permitindo a classificação de problemas não linearmente separáveis. Tal transposição é realizada através do kernel trick utilizando o produto escalar convencional e o produto escalar kernelizado para dados intervalares. Experimentos com conjuntos de dados sintéticos, híbrido entre sintético e real e uma aplicação com um conjunto de dados intervalares real demonstram a funcionalidade e eficiência dessa abordagem.

Orientador: Renato M. E. Sabbatini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T01:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porrelli_RaulNeder_M.pdf: 10278987 bytes, checksum: 09e9a4c65fd6c396aa90700be5fdf713 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Apesar do grande número de algoritmos existentes para a previsão de estrutura secundária de proteínas, determinadas técnicas estatísticas ainda não haviam sido exploradas. Utilizamos a metodologia de funções discriminantes logísticas na tentativa de ultrapassar a acurácia obtida por métodos que usaram redes neurais e teoria da informação. O número de parâmetros foi limitado explorando-se a natureza periódica das alfa-hélices e placas pregueadas beta. Uma grande variedade de modelos foi pesquisada, usando abordagem semi-paramétrica (máxima verossimilhança com penalização) combinada com seleção gradual de parâmetros. Mostramos que os modelos mais bem sucedidos tem ao redor de 800 parâmetros "efetivos" para o conjunto de dados utilizado. Os 340 parâmetros lineares e parte dos 800 parâmetros quadráticos puderam ser interpretados do ponto de vista físico-químico, contrastando com outros métodos da literatura. Após otimização e validação _cruzada, a acurácia foi de 65.9% para três estados estruturais, o que representa um resultado ligeiramente superior aos dos algoritmos já publicados. A maior acurácia de previsão está concentrada numa porção dos resíduos e a confiança da previsão pode ser facilmente calculada. Exploramos a possibilidade de usar estes resíduos, previstos com alta confiabilidade, para prever a estrutura completa da proteína, assim como muitos outros artifícios para aumentar a eficiência do método, com resultados limitados. Embora tenhamos obtido apenas uma modesta melhora da acurácia, a maneira como implementamos o modelo sugere que utilizamos toda a informação estrutural contida em segmentos de até 17 aminoácidos, no nível de complexidade que a quantidade de dados permite / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Luiz Boldrini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica. / Made available in DSpace on 2018-07-21T01:23:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Crema_Janete_D.pdf: 1589397 bytes, checksum: ae3bc8de3a9be2ac9eac8354e82f68ac (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho, investigamos a existência de soluções periódicas de problemas quase-parabólicos, envolvendo por exemplo o operador p-Laplaceano, ?p, ou qualquer outro de comportamento similar a este, sob a ação de perturbações (não necessariamente pequenas) não lineares, não dissipativas e nem contínuas (no tempo). Estas perturbações podem, em alguns casos, não só envolver a solução como também as derivadas espaciais da solução, desde que sujeitas a certas condições de crescimento. São investigadas situações onde existem trocas periódicas tanto na parte principal da equação quanto nas perturbações externas, trocas estas que podem ocorrer de acordo com o comportamento da solução ou que serão pré-determinadas no tempo. / Abstract: Not informed / Doutorado / Doutor em Matemática

Orientador: Clesio Luis Tozzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:07:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hasegawa_JulioKiyoshi_D.pdf: 6532057 bytes, checksum: 7075e9b4475be3c19b680396b830343a (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : A maioria dos algoritmos encontrados na literatura, para a reconstrução de uma superfície 3D a partir de imagens de intensidade, usando a técnica de shape from shading (SFS), utiliza o sistema de projeção ortográfico. Este fato, no caso de imagens reais, causa deformações na superfície reconstruída. Neste trabalho desenvolve-se um procedimento simultâneo de reconstrução da superfície e calibração da câmara, que utiliza as técnicas de SFS e técnicas fotogramétricas, considerando a projeção perspectiva. São utilizados modelos matemáticos explícitos (equação de shading e colinearidade) e é aplicado um processo iterativo para recuperação da informação 3D da superfície e dos parâmetros de orientação da câmara. Devido ao uso de equações não lineares no modelo a linearização por série de Taylor foi utilizada. O Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) foi aplicado, para obter um valor único a partir de observações superabundantes. Estes procedimentos se diferenciam em relação aos citados na literatura pelo fato de se calcular simultaneamente as coordenadas tridimensionais dos pontos da superfície e os parâmetros de orientação da câmara (calibração), não sendo necessárias restrições sobre a superfície. Imagens de profundidade e de intensidade foram geradas (simuladas), onde o processo de reconstrução foi aplicado na imagem de intensidade, cujo resultado foi verificado, comparando-a com a imagem de profundidade com a finalidade de analisar a exatidão do método / Abstract: The majority of algorithms making use of the Shape from Shading technique to reconstruct a 3 D surface from its image employs the orthographic projection system which, in the case of real images, always causes deformation on the reconstructed surface. To remove this constraint a simultaneous procedure (Hybrid Model) is proposed which uses the Shape from Shading technique (SFS) combined with the photogrammetric technique and the perspective projection to reconstruct the surface and determine the camera calibration parameters. The procedure is based on an explicit mathematical model and an iterative process is adopted to solve the resulting system of equations. The Least Square Method (LSM) is adopted and the Taylor's Series Linearization technique is applied due to the nonlinearity of the model. The proposed procedure differs from those found in the literature in that it carries out the simultaneous computation of the tridimensional coordinates of both the surface points and the camera calibration parameters while employing perspective projection. In addition to that, solving the resulting system of equations does not demand any restriction on the surface, as it appens in other related procedures. The intensity image and its respective depth image were generated and the proposed model is applied on the intensity image. The results obtained are compared with the depth image to analyse the accuracy of the proposed method / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Alberto Martins Jorge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:25:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MuraroJunior_Ademar_M.pdf: 5362049 bytes, checksum: 1858644865b98bf34b8a32365359f264 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho descreve a construção de um novo canhão de elétrons para o acelerador linear do Instituto de Estudos Avançados (IEAv) e sua caracterização com a finalidade de comparação com as especificações de projeto. O trabalho apresenta as etapas de projeto (por meio de simulação computacional), desenvolvimento e detalhes construtivos do conjunto catodo-grade do canhão. Também são apresentados outros desenvolvimentos que foram efetuados com o objetivo de melhorar o desempenho do canhão como um todo. Estes desenvolvimentos foram o estudo de formulações e métodos de pintura das tintas emissoras de elétrons usadas em catodos tipo óxido, a implementação de um novo sistema de vácuo melhorando o bombeamento da câmara do canhão e a implementação do circuito pulsador do canhão, utilizando-se transistores bipolares em configuração de empilhamento e operando no região de avalanche. O canhão construído é do tipo Pierce, com catodo plano e recoberto por óxidos alcalino-terrosos. O canhão opera em regime pulsado com freqüências variando entre 1 Hz e 400 Hz. A corrente máxima de pico extraída é 3,5 A para um potencial de aceleração de 90 kV e largura de pulso de 200 ns. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: : In order to meet the intense pulsed beam requirements of the electron linear accelerator at the Instituto de Estudos Avançados, a high current oxide planar cathode Pierce-type geometry electron gun has been developed. This work' presents the steps of the gun design and construction including computational simulations of the gun electrode geometry and mechanical details of the cathode-rid assembly. The gun operates from single pulse up to 400 pps. The maximum peak current is 3.5 A at 90 kV of gun accelerating potencial and 200-ns wide pulse. The properties of the rare earth-oxide emission pastes and the coating techniques were also studied to achieve a better performance of the electron gun. Several improvements of the vaccum system were implemented and a new pulser circuit with bipolar junction transistors, operating in the breakdown configuration, has been designed and tested. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica