Resumo com excesso de fórmulas, equações, diagramas e/ou símbolos não são incluídos em nosso banco de dados. Veja documento eletrônico.

A aceitação das estratégias de Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC) na indústria vem crescendo desde seu desenvolvimento em meados da década de 70 até hoje. Características como a capacidade de atender restrições, atuação dependente de modelos, princípio de horizonte móvel, inovaram a teoria de controle de tal modo que atualmente existem diversos algoritmos com esses novos paradigmas. Existem diversas teorias sobre MPC não linear, entretanto, esta dissertação dá ênfase apenas à investigação comparativa de duas linhas de pesquisas distintas sobre controle preditivo neuro-fuzzy, cada qual baseada em diferentes estruturas e propriedades de redes do tipo Takagi-Sugeno. Uma das linhas se refere à possibilidade de interpretar a rede como múltiplos modelos lineares e a outra trata da conveniência de entender a rede como modelo global linear de parâmetros variáveis. Assim sendo, este tema foi escolhido com objetivo de identificar vantagens e desvantagens de cada pesquisa. Sua importância é justificada, pois contribui com informações detalhadas para a seleção de uma abordagem numa aplicação qualquer. No desenvolvimento deste trabalho, as formulações da literatura foram reescritas utilizando as equações no espaço de estado como ferramenta padrão de modelagem. Desta maneira, resultados teóricos foram encontrados ao cotejar os controladores antes mesmo de sua implementação e simulação. Por fim, um estudo de caso de uma planta de processo didática, com três tanques acoplados entre si, foi explicado e modelado, sendo os resultados teóricos verificados por meio de experimentos simulados.

Controladores preditivos possuem como uma de suas vantagens a capacidade de tratar explicitamente restrições lineares. Porém, existem cenários onde as restrições do problema de controle são não lineares. Este trabalho propõe um método para lidar com uma classe de restrições não lineares em um esquema MPC. As fronteiras da restrição são aproximadas por segmentos de reta que são então utilizados para reescrever o problema de otimização em uma forma de programação quadrática inteira mista (MIQP). Um caso particular de interesse consiste em restrições de potência, que podem ser traduzidas em restrições quadráticas na entrada ou variáveis de estado. Para ilustração da abordagem desenvolvida, exemplos de simulação envolvendo o controle de um servomecanismo são apresentados. Os ganhos em performance são investigados comparando-se o controlador proposto com outro que não considera as restrições de potência na otimização.

Este trabalho propõe uma nova metodologia para a seleção de estrutura de modelos polinomiais NARMAX (modelo não-linear autorregressivo com média móvel e saídas exógenas) para sistemas não-lineares. Ela baseia-se em uma análise compartimentada, possibilitando assim uma melhor avaliação da contribuição de cada grupo de regressores na explicação dos fenômenos dinâmicos do sistema. Inicialmente, aplica-se um sinal multissenoidal ímpar-ímpar que permite a classificação das não-linearidades do sistema. Com a utilização do conceito de ortogonalidade na freqüência proposto neste trabalho, os regressores são ainda classificados e agrupados conforme suas características e cada grupo é analisado separadamente. Isso reduz a influência entre regressores de grupos distintos, favorecendo a seleção dos regressores não-lineares. Ademais, a técnica permite ainda que cada grupo seja analisado em apenas algumas raias de frequência, resultando em um procedimento numérico mais atraente, pois foca a análise apenas na região do espectro onde há de fato informação útil. A técnica se mostrou bastante eficiente para o tratamento dos exemplos de aplicação apresentados ao longo do texto.

Diversas situações práticas exigem a análise de series temporais de contagem, que podem apresentar tendência, sazonalidade e efeitos de variáveis explicativas. A motivação do nosso trabalho é a análise de internações diárias por doenças respiratórias para pessoas com mais que 65 anos residentes no município de São Paulo. O efeito de variáveis climáticas e concentrações de poluentes foram incluídos nos modelos e foram usadas as funções seno e cosseno com periodicidade de um ano para explicar o padrão sazonal e obter os efeitos das variáveis climáticas e poluentes controlando essa sazonalidade. Outro aspecto a ser considerado é a inclusão da população nas análises de modo que a interpretação dos efeitos seja para as taxas diárias de internações. Diferentes modelos paramétricos foram propostos para as internações. O mais simples é o modelo de regressão linear para o logaritmo das taxas. Foram ajustados os modelos lineares generalizados (MLG) para as internações com função de ligação logaritmo e com a população como offset, por este modelo permitir o uso das distribuições Poisson e Binomial Negativa, usadas para dados de contagem. Devido à heteroscedasticidade extra, foram propostos modelos GAMLSS incluindo variáveis para explicar o desvio padrão. Foram ajustados modelos ARMA e GARMA, por incluírem uma estrutura de correlação serial. O objetivo desse trabalho é comparar as estimativas, os erros padrões, a cobertura dos intervalos de confiança e o erro quadrático médio para o valor predito segundo os vários modelos e a escolha do modelo mais apropriado, que depende da completa análise de resíduos, geralmente omitida na literatura. O modelo GARMA com distribuição Binomial Negativa apresentou melhor ajuste, pois os erros parecem seguir a distribuição proposta e tem baixa autocorrelação, além de ter tido uma boa cobertura pelo intervalo de confiança e um baixo erro quadrático médio. Também foi analisado o efeito da autocorrelação dos dados nas estimativas nos vários modelos baseado em dados simulados. / Many practical situations require the analysis of time series of counts, which may present trend, seasonality and effects of covariates. The motivation of this work is the analysis of daily hospital admissions for respiratory diseases in people over 65 living in the city of São Paulo. The effect of climatic variables and concentrations of pollutants were included in the models and the sine and cosine functions with annual period were included to explain the seasonal pattern and obtain the effects of pollutants and climatic variables partially controlled by this seasonality. Another aspect to be considered is the inclusion of the population in the analys es in order to interpret the effects based on daily hospitalization rates . Different parametric models have been proposed for hospitalizations. The simplest is the linear regression model for the logarithm of the hospitalization rate. The generalized linear models (GLM) were adjusted for daily admissions with logarithmic link function and the population as offset to consider the Poisson and Negative Binomial distributions for counting data. Due to the extra heteroscedasticity, GAMLSS models were proposed including variables to explain the standard error. Moreover, the ARMA and GARMA models were fitted to include the serial correlation structure. The aim of this work is to compare estimates, standard errors, coverage of confidence intervals and mean squared error of predicted value for the various models and choose the most appropriate model, which depends on a complete analysis of residuals, usually omitted in the literature. The GARMA model with Negative Binomial distribution was the best fit since the errors seem to follow the proposed distribution and they have small values of autocorrelation. Besides, this model had low mean squared error and a good coverage of confidence interval. The effect of autocorrelation of data in the estimates was also analyzed in the setting of several models based on simulated data.

Orientador: Maria Márcia Pereira Sartori / Banca: Edivaldo Aparecido Amaral da Silva / Banca: Renato Fernandes Cantão / Banca: João Nakagawa / Resumo: Dentre as características mais estudadas na indústria de sementes e bancos de germoplasma, destaca-se o potencial fisiológico, tendo em vista que sementes de maior qualidade fisiológica permitem obter uma rápida e uniforme emergência das plântulas, e consequentemente o estabelecimento do estande. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a germinação de sementes de milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max (L.) Merrill) por meio de modelos não lineares e lineares generalizados. Foram utilizadas as cultivares de milho: AS 1633 PRO3, 2B587 RR, 2A401PW, AL Bandeirante e BRS 4103, e de soja as cultivares: DS59716 IPRO, CD2737 RR, CD251 RR, CD2820 IPRO e CD2857 RR, ambas da safra 2016/17. Avaliou-se a germinação de 20 sementes com quatro repetições por cultivar por meio do teste de emissão da raiz primária (protrusão). A contagem das sementes germinadas foi efetuada em intervalos regulares de 6, 12 e 24 horas até 204 horas, adotando-se como critério de germinação a protrusão da raiz primária ≥ 2 mm. Os dados foram dispostos na forma de porcentagem acumulada ao longo do tempo e pela proporção de sementes viáveis em cada intervalo de tempo testado dado por uma sequência de ensaios de Bernoulli. Os dados de porcentagem acumulada ao longo do tempo foram modelados pelas curvas não lineares de Gompertz e função de Hill de quatro parâmetros e os dados de proporção foram avaliados por modelos lineares generalizados testando as funções ligação: Probit, Logit e Complemento Log Log. As cultivares ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the most studied characteristics in the seed industry and germplasm banks, the physiological potential stands out, since seeds of higher physiological quality allow a quick and uniform emergence of the seedlings, and consequently the establishment of the stand. The objective of this research was to evaluate the germination of corn (Zea mays L.) and soybean (Glycine max (L.) Merrill) seeds using nonlinear models and generalized linear. The used cultivars of corn were: AS 1633 PRO3, 2B587 RR, 2A401PW, AL Bandeirante and BRS 4103, and the soybean cultivars were: DS59716 IPRO, CD2737 RR, CD251 RR, CD2820 IPRO and CD2857 RR, both of the 2016/17 crop. The germination of 20 seeds with four replicates per cultivar was evaluated by the primary root emission test (protrusion). The germinated seeds were counted at regular intervals of 6, 12 and 24 hours up to 204 hours, with protrusion of the primary root ≥ 2 mm being the germination criterion. The data were plotted as a percentage accumulated over time and by the proportion of viable seeds at each interval of time tested given by a sequence of Bernoulli assays. The data of percentage accumulated over time were modeled by the non-linear Gompertz curves and Hill function with four parameters and the proportion data were evaluated by generalized linear models testing the linking functions: Probit, Logit and Complement Log Log.The corn cultivars with the highest germination speed were: AL Bandeirante and BRS 4103. For soybean the bes... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O principal objetivo desta tese é analisar a influência do parâmetro seção de choque macroscópica total na solução da aproximação SN da equação de transporte e os efeitos do parâmetro de condução-radiação no problema não-linear condutivo-radiativo acoplado. Inicialmente, é estudada a aproximação SN da equação de transporte estacionária, com um grupo de energia, numa placa plana homogênea, sem fonte externa. Esta aproximação corresponde a um sistema de N equações diferenciais ordinárias lineares de primeira ordem, cuja solução é a função exponencial da matriz do sistema, denominada matriz de transporte SN. Através da resolução de problemas e considerando a seção de choque macroscópica total como parâmetro de controle, é verificada numericamente a mudança de comportamento dos autovalores da matriz de transporte SN que determinam a passagem de soluções não-oscilatórias para soluções oscilatórias da aproximação SN· Estes pontos, referidos como pontos de bifurcação, são calculados para problemas com seção de choque diferencial de espalhamento com anisotropia de graus L = 1 e L = 2. Para pequenas ordens de quadratura N, são realizadas simulações para a análise computacional do polinômio característico da matriz de transporte SN e do seu número de condicionamento em termos da seção de choque macroscópica total. Este estudo é estendido para o problema com dois grupos de energia. Os resultados deste trabalho são comparados com resultados encontrados na literatura. Na parte final deste trabalho, é estudada a influência do parâmetro de condução-radiação na solução do problema acoplado de transferência radiativa e calor condutivo numa placa plana homogênea, com espalhamento anisotrópico, considerando condições de contorno de Dirichlet bem como reflexão especular e difusa. Simulações numéricas obtidas com o uso do método LTSN combinado com o método da decomposição são apresentadas. / The main objective of this thesis is to analyze the infiuence of the parameter total macroscopic cross section in the solution of the SN approximation to the transport equation and the effects of the conduction-radiation parameter in a coupled nonlinear conductive-radiative problem. lnitially, it is studied the SN approximation of the steadystate transport equation with one group of energy, in a homogeneous slab, without externai source. This approximation corresponds to a system of N linear ordinary differential equation of first order, whose solution is the exponential function of the matrix system, termed SN transport matrix. Through the resolution of problems and viewing the total macroscopic cross section as the control parameter, it is numerically verified the change of behavior of the eigenvalues of the SN transport matrix that determine the passage from non-oscillatory to oscillatory solutions of SN approximation. These points, refereed as bifurcation points, are calculated for problems with differential scattering cross section with anisotropy of degrees L = 1 and L = 2. For small orders o f quadrature N, simulations are accomplished for the computational analysis of the characteristic polynomial of SN transport matrix and of its conditioning number in terms of the total macroscopic cross section. This study is extended for the problem with two groups of energy. The results of this work are compareci with available results in the literature. In the final part of this work, it is studied the infiuence of the radiation-conduction parameter in the solution of coupled radiative transfer and conductive heat problem in a homogeneous slab, with anisotropic scattering, considering the Dirichlet's boundary conditions as well specular and diffuse refiection. Numerical simulations obtained with the use of the combined LTSN and the decomposition methods are reported.

Orientador: José Manoel Baltazar / Co-orientador: Átila Madureira Bueno / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Andre Luiz Andreoli / Resumo: O estudo de técnicas de controle de vibração tem grande importância em diversas áreas da Engenharia, tais como Aeroespacial, Automobilística, Mecânica, Robótica, etc. Um dos principais problemas observados nesses sistemas referem-se as oscilações mecânicas oriundas dos movimentos, ocasionando as vibrações nas estruturas flexíveis. Os sistemas de controle de veículos espaciais, satélites artificiais, manipuladores robóticos, guindastes rotativos, vigas engastadas, entre outros, mesmo se considerados rígidos, apresentam comportamento não-linear. Analisar essas situações expostas visa, dentro das diversas áreas, proporcionar maior margem de segurança e estabilidade do equipamento, da carga e dos usuários. Diante desse contexto, este trabalho tem como objetivo desenvolver modelos matemáticos para sistemas rotacionais em estruturas flexíveis e aplicar um Observador de Estados para estimar as variáveis de estado, que permite diminuir a quantidade de sensores, e projetar controladores para atenuar vibrações, com base na resposta experimental, na avaliação, verificação e validação do modelo desenvolvido para controlar vibrações em estruturas flexíveis. A metodologia utilizada baseia-se em desenvolver modelos matemáticos do sistema de controle de vibração para o sistema Rotary Flexible Link da Quanser, que consiste de uma haste metálica flexível acoplada a um servomecanismo que permite o movimento rotacional no plano horizontal. Para a obtenção das equações de movimento, considerou-se o método de Euler-Lagrange. Os resultados foram o desenvolvimento e validação experimental dos modelos matemáticos para controlar a vibração da viga flexível, e com a utilização do Observador de Estados permitiu demonstrar uma ótima estimativa das variáveis de estado, além de eliminar a utilização do tacômetro e do strain gage. / Abstract: The study of vibration control techniques has great importance in several areas of Engineering, such as Aerospace, Automotive, Mechanics, Robotics, etc. One of the main problems observed in these systems refers to the mechanical oscillations originating from the movements, causing the vibrations in the flexible structures. Space vehicle control systems, artificial satellites, robotic manipulators, rotary cranes, clamped beams, among others, even if considered rigid, exhibit non-linear behavior. Analyzing these exposed situations aims, within the several areas, to provide greater margin of safety and stability of the equipment, the load and the users. Given this context, this work aims to develop mathematical models for rotational systems in flexible structures and to apply a State Observer to estimate the state variables, which allows to reduce the number of sensors, and design controllers to attenuate vibrations, based on the response Experimental, in the evaluation, verification and validation of the model developed to control vibrations in flexible structures. The methodology used is based on developing mathematical models of the vibration control system for the Rotary Flexible Link system of Quanser, which consists of a flexible metal beam coupled to a servomechanism that allows rotational movement in the horizontal plane. In order to obtain the equations of motion, the Euler-Lagrange method was considered. The results were the development and experimental validation of the mathematical models to control the vibration of the flexible beam, and with the use of the State Observer, it was possible to demonstrate a good estimation of the state variables, besides eliminating the use of the tachometer and the strain gage. / Mestre

Orientador: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Banca: Marcio Antonio Bazani / Banca: João Eduardo Guarnetti dos Santos / Resumo: O projeto de pesquisa visou o melhor entendimento sobre a dinâmica de dois sistemas de um grau de liberdade: o primeiro é composto por uma estrutura de rigidez negativa, identificado no texto como NSS, o segundo é composto por uma estrutura de rigidez negativa amortecida, identificado no texto como DNSS. Neste trabalho os sistemas foram aplicados para absorver a vibração de um assento veicular buscando melhorar o conforto do condutor. Apresentou-se as equações usadas nas análises teóricas. Gerou-se resultados de análises estáticas, gráficos de força por deslocamento e energia potencial elástica por deslocamento, e de análises dinâmicas, curvas de resposta em frequência, plano de fase e histórico do deslocamento, para entender como os parâmetros influenciam nas respostas dos sistemas. Para as análises dinâmicas aplicou-se uma excitação de base do tipo senoidal e utilizou-se o método de Runge-Kutta de quarta e quinta ordem para a integração numérica das equações de movimento dos sistemas. Comparou-se as respostas, em regime permanente, dos sistemas com NSS e com DNSS com o sistema massa mola amortecedor, muito conhecido na literatura. Nas frequências naturais de cada sistema, chegou-se a reduzir o valor RMS do deslocamento da massa em 60,7 % com NSS e 70,5 % com DNSS quando comparados com o sistema massa mola amortecedor. / Abstract: The research project aimed at the understanding of the dynamics of two single-degree-of-freedom systems: the first is made of a negative stiffness structure, NSS, the second is made of a damped negative stiffness, DNSS. In this work the systems were applied to absorb the vehicle seat vibration seeking to improve the driver's comfort. It was presented the equations used in the theoretical analysis. Results of static analysis, force by displacement and elastic potential energy by displacement, and of dynamics analysis, frequency response curves, phase portrait and displacement history, were generated to understand how the parameters influence the systems responses. For the dynamics analysis, a sinusoidal base excitation was applied and the fourth and fifth order Runge-Kutta method was used for the system motion equations numerical integration. The responses were compared, in stationary state, of the NSS and DNSS systems with the mass damping spring system, well known in the literature. In the natural frequencies of each system, it was possible to reduce the RMS value of the mass displacement by 60.7% with NSS and 70.5% with DNSS when compared to the mass damping spring system. / Mestre

Orientador: José Manoel Balthazar / Banca: Angelo Marcelo Tusset / Banca: Bento Rodrigues de Pontes Junior / Resumo: Alves Godoy, Willians Roberto, análise de um oscilador não linear acoplado a um absorvedor tipo "snap through truss" (stta). Bauru: Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho", 2011, 102 pp., Dissertação (Mestrado). Recentemente os estudos sobre os absorvedores de energia vêm ganhando importância e destaque, principalmente na indústria automobilística e aeronáutica. Esse tipo de absorvedor permite fazer o controle passivo de um sistema vibratório. Na busca por melhores resultados, verificou-se a ansiedade da utilização de absorvedores não lineares, já que estes demonstraram poder receber energia além de uma pequena faixa de freqüencia de vibração do oscilador. Neste trabalho, considera-se o sistema vibratório constituído de um controlador passivo, o absorvedor tipo "snap-through truss" (STTA) acoplado a um oscilador submetido à excitação de um motor elétrico com uma excentricidade e potência limitada, caracterizando um oscilador não ideal (NIO). Busca-se utilizar o absorvedor STTA como um absorvedor não linear, aproveitando sua não linearidade geométrica, e estabelecer condições para que as amplitudes de movimento do sistema principal se tornem menores em determinadas condições. O principal objetivo nesse trabalho é obter as condições em que as amplitudes de movimento do NIO são menores durante a passagem pela ressonância, atenuando o efeito Sommerfeld. Os resultados obtidos nessa situação mostraram que o STTA é eficiente na redução das amplitudes de movimento do NIO antes e dentro da região de ressonâcia. Em contrapartida, ao sair da ressonância ficou evidente que o absorvedor deve ser retirado do sistema por implicar grandes amplitudes ao NIO. Além disso, um breve estudo da atuação do STTA sobre um sistema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years studies on energy absorver in order to reduce some systems vibration amplitudes has been gaining importance and prominence. This type of absorber allows vibrating system passive control. In order to better results, it was verified the need to use non-lienar absorbers as these have been shown to receive power more than a small band of vibration frequency of the oscillator. This work considers the vibrating system that consists of a snap-through truss absorber (STTA) coupled to an oscillator under excitation of an electric motor with an eccentricity and limited power, characterizing a non-ideal oscillator (NIO). it is aimed to use the absorver STTA as non-linear absorber and establish the conditions for the motion amplitudes become smaller under certain conditions the mian system. Therefore, this work aims to determine the conditions in which the main system, while it passes through resonance, has attenuated its amplitude of moviment and do not waste energy working in this condition. The main objective of this work is to obtain the conditions under which amplitudes motion of NIO are smaller in the passage through resonance, reducing the Sommerfeld effect. The results obtained in this situation showed that the STTA is effectie to reduce amplitudes motion of NIO before and within region of resonance. In contrast, out of resonance, it was evident that absorber must be removed from the system by imply large amplitudes to the NIO. In addition, a brief study of the performance of STTA on an ideal system was performed. In this situation, the STTA showed significant results in the attenuation of amplitudes motion of the oscillator. Therefore, this work shows that the use of snap-through truss absorber is a good alternative among passive abserbers in attenuation of Sommerfeld effect in non-ideal systems / Mestre